JP4875078B2 - ダイバーシティ受信装置およびダイバーシティ受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、周波数多重信号、特に地上デジタル放送に用いられる直交周波数分割多重信号（以下、「ＯＦＤＭ信号」という）を受信するダイバーシティ受信装置およびダイバーシティ受信方法に関するものである。

日本国においては、２００３年よりＩＳＤＢ−Ｔ方式により地上デジタル放送が開始された。また、欧州、北米、南米、アジア圏を始め、世界各国でアナログ放送がデジタル化され、地上デジタル放送が開始されつつある。これらに国の多くにおいて、日本におけるＩＳＤＢ−Ｔ方式と同等、あるいは準拠された技術が用いられ、特に、多数のキャリアが周波数軸において直交多重化されたＯＦＤＭ信号が用いられている。

ＯＦＤＭ信号は、マルチパスに強い特徴を有しているが、更に受信における受信精度を高めるために、周波数軸上に多重化されたキャリア毎のダイバーシティ受信を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、キャリア毎のダイバーシティ受信を行うためには、アンテナとこれに対応する復調手段（以下、「ブランチ」と呼ぶ）が複数個必要であり、複数のブランチのそれぞれに含まれる復調手段の各々において、受信信号のアナログデジタル変換から時間周波数変換によるキャリア復調までの要素の全てを独立して備える必要がある。このため、従来の技術においては、変調方式などの制御情報を含む伝送制御キャリアの復調やフレーム同期を検出する要素もブランチ毎に独立して備える必要があった。

この従来の技術に基づくキャリア毎のダイバーシティ受信装置では、受信装置の回路規模が増加する問題があった。また、伝送制御キャリアの復調においては、復調にメモリが必要となり、フレーム同期の検出においても、判定のためにメモリが必要となる。これらのメモリも、復調手段毎に独立して備える必要があるので、回路規模がますます増加する。

また、伝送制御キャリアの復号やフレーム同期が、復調手段毎に別々に設けられると、一つの受信装置において、伝送制御信号の復号やフレーム同期の検出について、複数の結果が得られることになる。しかしながら、受信装置においては、一つの結果しか取り扱われないので、結果が複数になると、結果に対する信頼性の判断の困難性や、結果を受けて実際の復調処理を開始するまでの処理手順の煩雑性が生じる問題がある。

特に、近年、移動端末における受信精度の向上のために、ダイバーシティ受信に用いられるブランチの個数を３以上にすることも検討されており、回路規模の増大や処理の煩雑性の問題が、更に顕著になっている。
特開２００４−２４２１９１号公報

そこで本発明は、回路規模の増大を抑えると共に伝送制御信号の復号やフレーム同期の検出結果の信頼性と利用容易性を高める、ダイバーシティ受信装置およびダイバーシティ受信方法を提供することを目的とする。

第１の発明に係るダイバーシティ受信装置は、データキャリアとパイロットキャリアと伝送制御キャリアを含むキャリア群が多重化された周波数多重信号を受信して受信信号を出力する受信部と、受信信号を復調して第１データキャリアを出力する第１復調手段と、受信信号を復調して第２データキャリアを出力する第２復調手段と、第１復調手段で復調されるキャリア群と第２復調手段で復調されるキャリア群の処理タイミングを同期させるタイミング調整部と、第１データキャリアと第２データキャリアを合成もしくは選択する合成・選択部を備え、第１復調手段と第２復調手段のそれぞれは、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、アナログデジタル変換部の出力を検波する検波部と、検波部の出力を時間軸の信号から周波数軸の信号に変換する時間周波数変換部を備え、第１復調手段と第２復調手段のいずれか一方は、時間周波数変換部の出力から、伝送制御信号を復号する復号部と、フレーム同期を検出する検出部を備える。

この構成により、ダイバーシティ受信装置における復調手段の増加による回路規模の増大を抑えることができる。更に、伝送制御信号の復号やフレーム同期の検出における信頼性を高めることができる。加えて、伝送制御信号の復号結果や、フレーム同期の検出結果を利用する際の処理の容易性を高めることができる。

第２の発明に係るダイバーシティ受信装置は、データキャリアとパイロットキャリアと伝送制御キャリアを含むキャリア群が多重化された周波数多重信号を受信して受信信号を出力する受信部と、受信信号を復調して第１データキャリアと第１伝送制御キャリアを出力する第１復調手段と、受信信号を復調して第２データキャリアと第２伝送制御キャリアを出力する第２復調手段と、第１復調手段で復調されるキャリア群と第２復調手段で復調されるキャリア群の処理タイミングを同期させるタイミング調整部と、第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアを合成もしくは選択する第１合成・選択部と、第１データキャリアと第２データキャリアを合成もしくは選択する第２合成・選択部と、第１合成・選択部で合成もしくは選択された伝送制御キャリアを用いて、伝送制御信号を復号する復号部と、フレーム同期を検出する検出部を備える。

この構成により、ダイバーシティ受信装置における復調手段の増加による回路規模の増大を抑えることができる。更に、伝送制御信号の復号やフレーム同期の検出における信頼性を高めることができる。加えて、伝送制御信号の復号結果や、フレーム同期の検出結果を利用する際の処理の容易性を高めることができる。

第３の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第２の発明に加えて、復号部は、第１合成・選択部で合成された伝送制御キャリアを用いて伝送制御信号を復号し、検出部は、第１合成・選択部で合成された伝送制御キャリアを用いてフレーム同期を検出する。

この構成により、伝送制御信号の復号とフレーム同期の検出における検出精度を高めることができる。

第４の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、第１復調手段は、第１伝送制御キャリアと第１データキャリアに対する信頼性を示す第１信頼性値を算出する第１波形等化部を備え、第２復調手段は、第２伝送制御キャリアと第２データキャリアに対する信頼性を示す第２信頼性値を算出する第２波形等化部を備える。

この構成により、第１合成・選択部および第２合成・選択部の少なくとも一方において、キャリアの選択や合成を適切に行うことができる。結果として、受信における受信精度が向上する。

第５の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第４の発明に加えて、第１合成・選択部は、第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアのいずれか一方を選択する。

この構成により、受信状態のよい伝送制御キャリアが選択されて、伝送制御信号の復号とフレーム同期の検出が行われるので、伝送制御キャリアの復号における復号精度とフレーム同期の検出における検出精度が向上する。

第６の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第４の発明に加えて、第１合成・選択部は、第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、第１伝送キャリアと第２伝送キャリアを最大比合成する。

この構成により、伝送制御キャリアのＣ／Ｎ比が向上し、伝送制御信号の復号における復号精度と、フレーム同期の検出における検出精度が向上する。

第７の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第４から第６のいずれかの発明に加えて、第２合成・選択部は、第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、第１データキャリアと第２データキャリアのいずれか一方を選択する。

この構成により、受信状態の良いデータキャリアが選択されて、画像や音声データなど、データキャリアに含まれるデータが復調されるので、受信における受信精度が向上する。

第８の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第４から第６のいずれかの発明に加えて、第２合成・選択部は、第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、第１データキャリアと、第２データキャリアを最大比合成する。

この構成により、データキャリアのＣ／Ｎ比が向上し、受信精度が向上する。

第９の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、周波数多重信号は、所定数のキャリア毎に１シンボルの単位を有し、タイミング調整部は、第１復調手段と第２復調手段でのシンボルの処理タイミングを同期させる。

この構成により、複数の復調手段から出力されるキャリアにおいて、周波数軸上で対応するキャリア同士により、合成もしくは選択が行われる。

第１０の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１から第９のいずれかの発明に加えて、第１復調手段と第２復調手段のそれぞれは、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、アナログデジタル変換部の出力を検波する検波部と、検波部の出力を記憶する記憶部と、記憶部の出力を時間軸の信号から周波数軸の信号に変換する時間周波数変換部を備え、タイミング調整部は、第１復調手段に含まれる記憶部に記憶されている信号と第２復調手段に含まれる記憶部に記憶されている信号を、所定の同一タイミングで読み出して、第１復調手段で復調されるキャリア群と第２復調手段で復調されるキャリア群の処理タイミングを同期させる。

この構成により、複数の復調手段から出力されるキャリアにおいて、周波数軸上で対応するキャリア同士により、合成もしくは選択が行われる。

第１１の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、第１復調手段は、第１復調手段での受信状態を判定する第１判定部を有し、第２復調手段は、第２復調手段での受信状態を判定する第２判定部を有し、第１判定部と第２判定部の判定結果に従い、第１復調手段、第２復調手段、第１合成・選択部および第２合成・選択部の少なくとも一つを制御する制御部を備える。

この構成により、受信状態の悪い復調手段が存在する場合には、ダイバーシティ受信によって生じうる受信精度の劣化を防止できる。

第１２の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１１の発明に加えて、第１判定部は、第１パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくとも一方に基づいて受信状態を判定し、第２判定部は、第２パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくとも一方に基づいて受信状態を判定する。

第１３の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１２の発明に加えて、第１判定部は、第１パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくも一方が所定の閾値よりも大きい場合には適正と判定し、閾値以下の場合には不適正と判定し、第２判定部は、第２パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくも一方が所定の閾値よりも大きい場合には適正と判定し、閾値以下の場合には不適正と判定して、判定結果を制御部に出力する。

これらの構成により、受信状態を適切に判定できる。

第１４の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１３の発明に加えて、制御部は、不適正と判定された復調手段に対して、復調手段の記憶する記憶値の初期化および復調手段に供給されるクロック信号の低減の少なくとも一つを行う。

この構成により、ダイバーシティ受信による受信精度の向上と、消費電力の削減の適切なバランスが実現される。特に、受信精度の向上が見込まれない状態においては、消費電力の削減が優先され、ユーザビリティの高いダイバーシティ受信装置が実現される。また、クロック信号の停止により動作が停止された復調手段が、その動作を復帰させる場合には、停止前の記憶値が初期化されているので、復帰時に誤動作が生じない。

第１５の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１１から第１４のいずれかの発明に加えて、第１復調手段と第２復調手段のそれぞれは、受信信号に対する周波数オフセット量を補正する補正部を備え、第１判定部は、第１復調手段での受信状態を適正もしくは不適正と判定し、第２判定部は、第２復調手段での受信状態を適正もしくは不適正と判定し、制御部は、不適正と判定された復調手段に対して、補正部の記憶する周波数オフセット量を保持したまま、復調手段の記憶する記憶値の初期化および復調手段に供給されるクロック信号の低減の少なくとも一つを行う。

この構成により、動作停止が行われた後に復帰する復調手段が誤動作を起こしにくいことに加えて、時間経過の影響を受けにくい周波数オフセット量については、復帰後に即座に利用可能であるので、復帰後から実動作までの時間を短縮できる。

第１６の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１１の発明に加えて、第１判定部と第２判定部のそれぞれは、第１パイロットキャリアと第２パイロットキャリアのそれぞれの振幅値の差分が所定の閾値以上の場合には、振幅値の低い復調手段については不適正と判定し、制御部は、不適正と判定された復調手段に対して、復調手段の記憶する記憶値の初期化および復調手段に供給されるクロック信号の低減の少なくとも一つを行う。

この構成により、個々の復調手段の受信状態に加えて、復調手段ごとの受信状態の差を考慮して復調手段の受信状態の適正と不適正を判定できる。結果として、受信状態に乖離のある復調手段の復調結果を、ダイバーシティ受信から排除でき、ダイバーシティ受信による受信精度の向上を更に図ることができる。

第１７の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１１の発明に加えて、第１判定部は、所定数の第１パイロットキャリアの振幅値を積算すると共に所定数の第１データキャリアの振幅値を積算し、第１パイロットキャリアの積算値が、第１データキャリアの積算値よりも大きい場合には、適正と判定し、第１パイロットキャリアの積算値が、第１データキャリアの積算値以下の場合には、不適正と判定し、第２判定部は、所定数の第２パイロットキャリアの振幅値を積算すると共に所定数の第２データキャリアの振幅値を積算し、第２パイロットキャリアの積算値が、第２データキャリアの積算値よりも大きい場合には、適正と判定し、第２パイロットキャリアの積算値が、第２データキャリアの積算値以下の場合には、不適正と判定する。

この構成により、パイロットキャリアとデータキャリアとから、容易に受信状態の適正と不適正を判定できる。

第１８の発明に係るダイバーシティ受信装置では、第１から第１８のいずれかの発明に加えて、第１復調手段で復調された第１キャリア群および第２復調手段で復調された第２キャリア群の少なくとも一方に基づいて周波数オフセット量を検出する補正部を更に備える。

この構成により、オフセット量補正部が復調手段の増加にもかかわらず共通化され、ダイバーシィ受信装置の回路規模の増大を抑えることができる。

本発明によれば、周波数多重信号のキャリア毎のダイバーシティを行うダイバーシティ受信装置において、復調手段の個数が増加する場合であっても、回路規模の増加を抑制できる。

更に、伝送制御信号の復号とフレーム同期の検出が、復調手段が多数ある場合であっても、共通して行われるので、復号結果や検出結果を用いた処理の負荷が少なくてすむ。また、伝送制御キャリアが信頼性値に基づいて合成もしくは選択されることにより、伝送制御信号の復号における復号精度とフレーム同期の検出における検出精度とが向上する。

また、ローカル発信器とＡＦＣ回路が、復調手段の個数の増加にかかわらず共通化されることで、ダイバーシティ受信装置の回路規模の増大が抑制される。

更に、複数のブランチを備えるダイバーシティ受信装置における、ブランチ毎の受信状態の判定に基づいて、受信状態の悪いブランチの消費電力を削減できるので、ダイバーシティ受信装置の消費電力と、受信精度の向上の適切なバランスが図られる。

本発明の実施の形態１におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。 本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ信号を説明する説明図である。 本発明の実施の形態１におけるタイミング調整部とその周辺のブロック図である。 本発明の実施の形態１におけるタイミング調整を説明するタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における最大比合成を示す説明図である。 本発明の実施の形態２におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。 本発明の実施の形態２におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。 本発明の実施の形態２におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。 本発明の実施の形態２における伝送制御キャリアの最大比合成を説明する説明図である。 本発明の実施の形態３におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。 本発明の実施の形態４におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。 本発明の実施の形態４における第１判定部の内部ブロック図である。 本発明の実施の形態４における第１判定部の内部ブロック図である。 本発明の実施の形態４における第１判定部と第２判定部のブロック図である。 本発明の実施の形態４における第１判定部のブロック図である。

符号の説明

１ ダイバーシティ受信装置
２、３ アンテナ
４ 受信部
５ 第１復調手段
６ 第２復調手段
７ タイミング調整部
８ 合成・選択部
９ 誤り訂正部
１０ 制御部
１３ 復号部
１４ 検出部
２０、３０ アナログデジタル変換部
２１、３１ 検波部
２２、３２ ＦＦＴ
２３、３３ 波形等化部
４０ 画像音声復号部

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１〜図５を用いて実施の形態１について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシティ受信装置のブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ信号を説明する説明図である。

なお、本明細書において、地上デジタル放送の規格であるＩＳＤＢ−Ｔ規格により規定されているＯＦＤＭ信号を周波数多重信号の例として説明する。また、ＯＦＤＭ信号においては、複数のキャリアが周波数軸上において直交されて多重化されており、ＯＦＤＭ信号は、画像や音声データが変調されたデータキャリアと、受信特性を判定するためのパイロットキャリアと、通信方式などの情報を含む伝送制御キャリアを含む。なお、ＯＦＤＭ信号は、本発明における周波数多重信号の一例に過ぎず、本発明における周波数多重信号は、ＦＤＭ信号やＳＳ−ＯＦＤＭ信号などの通信信号を幅広く含むものである。

（全体概要）
ダイバーシティ受信装置１は、ＯＦＤＭ信号を受信して受信信号を出力する受信部４と、この受信信号を復調して第１データキャリア群を出力する第１復調手段５と、同じく受信信号を復調して第２データキャリア群を出力する第２復調手段６と、第１データキャリア群と第２データキャリア群を合成もしくは選択する合成・選択部８を備えている。更に、第１復調手段５と第２復調手段６のそれぞれは、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部２０、３０（図中においては「ＡＤ変換部」と表記）と、アナログデジタル変換部２０、３０の出力を検波する検波部２１、３１と、検波部２１、３１の出力を時間軸の信号から周波数軸の信号に変換する高速フーリエ変換部（以下、「ＦＦＴ」という）２２、３２とを備えている。

なお、ここでＦＦＴは、時間周波数変換を行う要素の一例であり、ＦＦＴ以外のフラクタルを応用して時間周波数変換を行う要素が用いられてもよい。

また、第１復調手段５は、ＦＦＴ２２の出力に含まれる伝送制御キャリアから伝送制御信号を復調する復号部１３と、フレーム同期を検出する検出部１４を備えている。

復号部１３と検出部１４は、二つの復調手段の内、第１復調手段５のみに備えられている。アンテナ２、３で受信されるＯＦＤＭ信号は同じ信号であり、伝送制御信号の復号と、フレーム同期の検出は、いずれの復調手段において行われてもかまわないからである。

第１復調手段５のみに備えられた復号部１３が伝送制御信号を復号し、検出部１４が、フレーム同期を検出する。これに対して、第２復調手段６は、伝送制御信号の復号とフレーム同期の検出は行わず、これらに必要な復号部、検出部を備えない。第１復調手段５に備えられた復号部１３と検出部１４が、ダイバーシティ受信装置１において共通の処理を行う。

復号部１３は、復号結果を制御部１０に出力する。検出部１４は、検出結果を制御部１０に出力する。制御部１０は、受け取った復号結果を元に、変調方式や放送方式を判断する。制御部１０は、判断結果に応じた復調処理を、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。同様に、フレーム同期に基づいて、制御部１０は、受信や復調の区切りを、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。この結果、ダイバーシティ受信装置１は、送信される放送信号に対して適切な受信と復調を行える。このとき、制御部１０は、複数の復調手段の内の一つである第１復調手段５より出力される伝送制御信号とフレーム同期のみに基づいて、放送方式や処理の区切りを判断できるので、制御部１０での処理負荷は小さい。

加えて、図１に示される実施の形態１におけるダイバーシティ受信装置１では、ブランチ数の増加にもかかわらず、復号部１３と検出部１４を一つずつ備えればよいので、回路規模の増加も抑制される。

以上のように、処理負荷の低減と回路規模増加の抑制が図られるにもかかわらず、ダイバーシティ受信装置１において必要となる、伝送制御信号の復号とフレーム同期の検出が行われる。

次に、各要素の詳細について説明する。

（アンテナ）
アンテナ２、３は、ＯＦＤＭ信号を受信する。復調手段の個数に対応した個数であるアンテナ２、３が設けられる。図１においては、復調手段が第１復調手段５と第２復調手段６の２つが設けられているので、アンテナもアンテナ２とアンテナ３の２つのアンテナが設けられている。

（チューナ）
アンテナ２にはチューナ１１が、アンテナ３にはチューナ１２が接続されている。いずれも、放送帯域に応じた中心周波数に基づき、アンテナ２、３で受信されたＯＦＤＭ信号の特定帯域を選択して受信する。

チューナ１１、１２は、特定帯域において受信したＯＦＤＭ信号を、受信信号として第１復調手段５と第２復調手段６に出力する。

（アナログデジタル変換部）
第１復調手段５と第２復調手段６は、それぞれアナログデジタル変換部２０、３０を備えている。

アナログデジタル変換部２０は、チューナ１１からの受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。同様に、アナログデジタル変換部３０は、チューナ１２からの受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換部２０、３０は、ダイバーシティ受信装置１の仕様に応じた分解能を有する。

アナログデジタル変換部２０、３０は、変換したデジタル信号を、検波部２１、３１に出力する。

（検波部）
第１復調手段５と第２復調手段６のそれぞれは、検波部２１、３１を備えている。

検波部２１、３１は、デジタル信号に変換された受信信号を、直交検波する。検波部２１、３１は、直交検波した信号をＦＦＴ２２、３２に出力する。

（ＦＦＴ）
第１復調手段５と第２復調手段６のそれぞれは、ＦＦＴ２２、ＦＦＴ２３を備えている。ＦＦＴ２２、３２のそれぞれは、検波部２１、３１の出力を、時間軸の信号から周波数軸の信号に変換する時間周波数変換部の一例であり、時間軸の信号から周波数軸の信号に変換できる機能を有したものであれば、フラクタルを利用した時間周波数変換部であっても良い。

ＦＦＴ２２は、第１復調手段５における受信信号を、時間軸から周波数軸の信号に変換することで、周波数軸に多重化されているキャリア群を復調する。ここで、ＦＦＴ２２が復調するキャリア群を第１キャリア群といい、第１キャリア群は複数のキャリアを含み、複数のキャリアのそれぞれは、相互に直交して多重化されている。

第１キャリア群は、ＩＳＤＢ−Ｔ規格におけるＯＦＤＭ信号に対応して、データキャリアとパイロットキャリアと伝送制御キャリアを含む。

ＦＦＴ２２は、復調した第１キャリア群を波形等化部２３、復号部１３、検出部１４に出力する。ここで、ＦＦＴ２２が復調したデータキャリア群を、第１データキャリア群と呼ぶ。

ＦＦＴ３２は、第２復調手段６における受信信号を、時間軸から周波数軸の信号に変換することで、周波数軸上で多重化されているキャリア群を復調する。ここで、ＦＦＴ３２が復調するキャリア群を第２キャリア群といい、第２キャリア群は、複数のキャリアを含んでおり、複数のキャリアのそれぞれは、相互に直交して多重化されている。

第１キャリア群と同じく、第２キャリア群は、ＩＳＤＢ−Ｔ規格におけるＯＦＤＭ信号に対応して、データキャリア、パイロットキャリア、伝送制御キャリアを含む。ここで、ＦＦＴ３２が復調したデータキャリア群を、第２データキャリア群と呼ぶ。

ＦＦＴ３２は、復調した第２キャリア群を波形等化部３３に出力する。

なお、ＦＦＴ２２、３２は、検波部２１、３１の出力を受けて時間周波数変換を行うので、その切り出し範囲（窓位置）を調整する機能も有していることが好ましい。

このＦＦＴ２２、３２により復調されたＯＦＤＭ信号は、図２により模式的に示される。

図２の横軸は周波数軸であり、縦軸は時間軸である。図２に記載の○印のそれぞれは、キャリア群に含まれる個々のキャリアを示している。キャリアのそれぞれは、周波数軸上に多重化されており、時間軸においては、これら多重化された複数のキャリアを１シンボルとして、このシンボルが時間軸において多重化されている。伝送制御キャリアは、復号部１３で復号されて、制御部１０において放送方式や変調方式が判断される。同様に、検出部１４は、伝送制御キャリアを用いて、フレーム同期を検出する。ここで、フレームとは、所定の数のシンボルを基準とした単位である。

図２にから明らかな通り、キャリア群は、画像や音声データが変調されたデータキャリアと、パイロットキャリア、伝送制御キャリアを含んでおり、それぞれ、波形等化部２３、３３、復号部１３、検出部１４に出力される。

（波形等化部）
第１復調手段５と第２復調手段６のそれぞれは、波形等化部２３、３３を備えている。

波形等化部２３は、第１キャリア群を受けて、第１キャリア群に含まれるパイロットキャリアを元に、第１キャリア群の振幅位相制御を行うと共に、第１データキャリアの信頼性を示す第１信頼性値を算出する。

パイロットキャリアは、既知の振幅と位相を有しており、波形等化部２３において受信した実際のパイロットキャリアが、既知の振幅と位相を有するパイロットキャリアで複素除算されることで、受信したパイロットキャリアの振幅と位相の変動量が算出される。この変動量から伝送路応答が推定される。

波形等化部２３は、この推定された伝送路応答に基づいて、ＦＦＴ２２で復調された第１データキャリア群のそれぞれの振幅と位相を補正して、受信における受信精度を向上させる。

波形等化部２３は、振幅や位相を補正した第１データキャリア群と、算出した第１信頼性値を合成・選択部８に出力する。

第２復調手段６に含まれる波形等化部３３も、波形等化部２３と同じ機能を有し、同じ処理を行う。波形等化部３３は、第２データキャリアの信頼性を示す第２信頼性値を算出する。

（タイミング調整部）
タイミング調整部７は、ＦＦＴ２２とＦＦＴ３２でのＦＦＴにより復調されるキャリアの処理タイミングを同期させる。図２により明らかな通り、ＯＦＤＭ信号はシンボルの単位を有しているので、タイミング調整部７は、第１復調手段５に含まれるＦＦＴ２２と、第２復調手段６に含まれるＦＦＴ３２に入力するシンボルの先頭位置を時間上で合わせる。

このタイミング調整により、後述する合成・選択部８に入力する第１データキャリア群と第２データキャリア群のキャリアの処理タイミングが同期する。

図３と図４を用いてタイミング調整部７について説明する。

図３は、本発明の実施の形態１におけるタイミング調整部とその周辺のブロック図である。図４は、本発明の実施の形態１におけるタイミング調整を説明するタイミングチャートである。

第１復調手段５は、検波部２１の出力を記憶する記憶部２４を備え、第２復調手段６は、検波部３１の出力を記憶する記憶部３４を備えている。記憶部２４と記憶部３４のそれぞれは、１シンボル分の受信信号を記憶する。タイミング調整部７は、所定の同一タイミングで記憶部２４と記憶部３４の両方から、記憶されている受信信号をシンボル単位で読み出して、ＦＦＴ２２とＦＦＴ３２に出力する。この結果、ＦＦＴ２２とＦＦＴ３２で復調を開始する場合には、同一シンボルの先頭位置から復調を行えることになり、復調におけるキャリアの処理タイミングが同期する。

図４に、記憶部２４と３４を用いたタイミング調整が示されている。

図４では、上半分のタイミングチャートが、第１復調手段５での処理を示し、下半分のタイミングチャートが、第２復調手段６での処理を示している。第１復調手段５と第２復調手段６は、それぞれ独立してＯＦＤＭ信号を受信するので、記憶部２４と記憶部３４に入力するＯＦＤＭシンボルは、時間的なずれを持っている。記憶部２４と、記憶部３４は、それぞれ個別にあるＮ番目のＯＦＤＭシンボルを記憶する。すなわち、ある時点で、記憶部２４と記憶部３４のそれぞれは、Ｎ番目のＯＦＤＭシンボルを記憶していることになる。

次いで、タイミング調整部７は、記憶部２４と記憶部３４の両方に、同一の出力タイミングパルスを送る。記憶部２４と記憶部３４は、この同一の時刻における出力タイミングパルスに基づいて、記憶しているＮ番目のＯＦＤＭシンボルを、それぞれＦＦＴ２２とＦＦＴ３２に出力する。この結果、ＦＦＴ２２とＦＦＴ３２においては、同一シンボルの先頭位置から同時に復調を開始できる。すなわち、ＦＦＴ２２とＦＦＴ３２とでの処理タイミングが同期する。

結果として、合成・選択部８においては、第１復調手段５と第２復調手段６とのデータキャリアの対応位置が揃った上で、キャリア毎の合成もしくは選択ができる。

なお、図３、図４において説明したタイミング調整は一例であり、他の方法が用いられてもよい。

（合成・選択部）
合成・選択部８は、波形等化部２３から出力される第１信頼性値と、波形等化部３３から出力される第２信頼性値を用いて、第１データキャリア群と第２データキャリア群のそれぞれに含まれるキャリアを選択もしくは合成する。このとき、合成・選択部８は、設定された指示に従い、選択をするか合成をするか決定する。設定は、ＣＰＵに読み込まれたプログラムやレジスタ設定により行われる。

まず、選択を行う場合について説明する。

第１復調手段５は、合成・選択部８に、第１データキャリア群を出力し、第２復調手段６は、合成・選択部８に、第２データキャリア群を出力する。同様に、第１復調手段５は、合成・選択部８に、第１データキャリア群のキャリアに対する第１信頼性値を出力し、第２復調手段６は、合成・選択部８に、第２データキャリア群のキャリアに対する第２信頼性値を出力する。合成・選択部８は、第１データキャリア群に含まれる任意のキャリアに対する第１信頼性値と、これに周波数軸上で対応する（周波数軸におけるキャリア位置が同じである）第２キャリア群に含まれるキャリアに対する第２信頼性値を比較して、値の大きい（値が大きい方を信頼性が高いとする場合に）キャリアを選択して出力する。

次に、合成を行う場合について説明する。

合成・選択部８は、第１データキャリア群に含まれるあるキャリアと、これに対応する第２データキャリア群に含まれるキャリアを、信頼性値に基づいて最大比合成する。最大比合成とは、信頼性値に従った平均値を算出することで、第１データキャリア群と第２データキャリア群のキャリアを合成することである。

図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１における最大比合成を示す説明図である。

図５では、信頼性値が値「１」〜値「３」までの３段階の値を持っている。信頼性値の値が大きい方が、信頼性が高いものとする。すなわち、信頼性値「３」は信頼性値「１」よりも信頼性が高いことを示す。また第１データキャリア群に含まれるキャリアを「Ｃ１」とし、第２データキャリア群に含まれるキャリアを「Ｃ２」としている。

横列の最上位列は、キャリア「Ｃ１」の信頼性値である第１信頼性値を示し、縦列の左列は、キャリア「Ｃ２」の信頼性値である第２信頼性値を示している。

合成・選択部８は、図５に示されるように、信頼性値に基づいて最大比合成の計算を行い、その結果を出力する。例えば、キャリア「Ｃ１」の第１信頼性値が値「２」であり、キャリア「Ｃ２」の第２信頼性値が値「１」の場合には、合成・選択部８は、（２ｘＣ１＋Ｃ２）／３との計算を行って、出力する。他の場合には、図５に示されるとおりである。

また、合成・選択部８は、最大比合成以外にも、第１データキャリア群に含まれるキャリアと第２データキャリア群に含まれるキャリアを、一定の比率で合成する等比合成を行っても良い。

なお、合成・選択部８は、キャリア毎に、選択や合成を行う。

このような合成・選択部８でのキャリア毎の選択や合成により、受信における受信精度が向上し、ビットエラーレートなどが減少して、受信性能が向上する。

合成・選択部８は、結果を誤り訂正部９に出力する。

（誤り訂正部）
誤り訂正部９は、復調されたキャリアやキャリアに含まれるデジタルデータの誤りを訂正する。

誤り訂正部９は、ビタビ復号やリードソロモン復号などを行い、キャリアやデータの誤りを検出し訂正する。誤り訂正されたデジタルデータが、画像や音声に関するパケットデータとして、出力される。

（復号部）
復号部１３は、第１復調手段５のみに備えられ、ＦＦＴ２２の出力する伝送制御キャリア（図２に示されるように、１シンボル中に所定の個数の伝送制御キャリアが含まれる）から、伝送制御信号を復号する。伝送制御キャリアは、種々の変調方式で変調されているが、ＩＳＤＢ−Ｔ規格においては、伝送制御キャリアは、ＢＰＳＫ方式で変調されている。復号部１３は、この変調方式に対応する方式で伝送制御信号を復号する。

復号部１３は、復号した伝送制御信号を、制御部１０に出力する。なお、伝送制御信号には、放送方式、変調方式、誤り訂正方式など、受信に必要な種々の情報が含まれている。

（検出部）
検出部１４は、ＦＦＴ２２の出力である伝送制御キャリアから、フレーム同期を検出する。ＩＳＤＢ−Ｔ規格においては、ＯＦＤＭ信号は、フレームと呼ばれる単位を有しており、このフレーム単位での復調、誤り訂正および画像音声の再生が行われる。受信や復調における処理区切りの基準として、ダイバーシティ受信装置１は、このフレーム同期を必要とする。

検出部１４は、検出結果を制御部１０に出力する。

（制御部）
制御部１０は、ダイバーシティ受信装置１全体の制御を行う。ダイバーシティ受信装置１は、ＯＦＤＭ信号を受信して復調するに際して、処理単位であるフレーム同期と、放送方式や変調方式を判断する必要がある。制御部１０が、これらを判断した上で、ダイバーシティ受信装置１が、受信しているＯＦＤＭ信号の放送方式や変調方式に対応した処理を行えるようになる。

制御部１０は、復号部１３から出力された伝送制御信号を元に、放送方式や伝送方式を判断する。同様に、制御部１０は、検出部１４で検出されたフレーム同期から、処理の区切りを判断する。制御部１０は、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに、判断結果を通知する。

（画像音声復号部）
画像音声復号部４０は、誤り訂正部９から出力されたパケットデータを、所定の方式により復号する。復号されたパケットデータは、画像、音声として再生され、ダイバーシティ受信装置１を備える携帯端末や移動端末において、ユーザが視聴できるようになる。

（ダイバーシティ受信装置の動作）
次に、実施の形態１におけるダイバーシティ受信装置１の動作について説明する。

第１復調手段５は、アンテナ２およびチューナ１１で受信されたＯＦＤＭ信号を復調し（各部の詳細で説明した、各要素の動作により復調処理を行う）、第１キャリア群を出力する。同様に、第２復調手段６は、アンテナ３およびチューナ１２で受信されたＯＦＤＭ信号を復調し、第２キャリア群を出力する。第１キャリア群に含まれる第１データキャリア群と、第２キャリア群に含まれる第２データキャリア群は、合成・選択部８において、合成もしくは選択される。

ここで、第１復調手段５のみが備える復号部１３が伝送制御信号を復号し、検出部１４が、フレーム同期を検出する。制御部１０は、この復号結果に基づいて、放送方式や変調方式を判断し、判断結果に応じた復調処理を、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。同様に、フレーム同期に基づいて、制御部１０は、受信や復調の区切りを、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。この結果、ダイバーシティ受信装置１は、送信される放送状態に適切に対応した受信処理を行える。

このとき、制御部１０は、複数の復調手段の内の一つである第１復調手段５より出力される伝送制御信号とフレーム同期のみに基づいて、放送方式や処理の区切りを判断できるので、放送方式や処理区切りの判断における煩雑性がない。

加えて、図１に示される実施の形態１におけるダイバーシティ受信装置１では、ブランチ数の増加にもかかわらず、復号部１３と検出部１４を一つずつ備えればよいので、回路規模の増加も抑制される。

以上のように、処理負荷の低減と回路規模増加の抑制が図られるにもかかわらず、ダイバーシティ受信装置１において必要となる伝送制御信号の復号と、フレーム同期の検出が行われる。

なお、実施の形態１においては、ブランチの個数が２つの場合について説明したが、ブランチが３以上であっても同様である。この場合には、ダイバーシティ受信装置１は、復号部１３と検出部１４を備えない第２復調手段６と同じ構成を有する第３復調手段（あるいはそれ以上の復調手段）を備える。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。

実施の形態２では、復号部１３と検出部１４が、ブランチの個数にかかわらず、共通に備えられている。

（第１例）
まず、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。

図１と同じ符号を付した要素は、実施の形態１において説明したのと同等の機能を有する。

図６に示されるダイバーシティ受信装置１は、ＦＦＴ２２から出力される第１伝送制御キャリアと、ＦＦＴ３２から出力される第２伝送制御キャリアのいずれかを選択する選択部５０を備えている。

選択部５０は、所定の設定に従い、第１伝送制御キャリアか第２伝送制御キャリアのいずれかを選択する。例えば、制御部１０は、プロセッサを有しており、プロセッサは所定のプログラムを読み込んで、この読み込まれたプログラムの設定において、第１伝送キャリアと第２伝送キャリアのいずれかの選択が指示される。

選択部５０で選択された伝送制御キャリアに基づいて、復号部１３は、伝送制御信号を復号して復号結果を制御部１０に出力し、検出部１４は、フレーム同期を検出して、検出結果を制御部１０に出力する。復号部１３、検出部１４の詳細な動作は、実施の形態１に説明したとおりである。

制御部１０は、受け取った復号結果に基づいて、放送方式や変調方式を判断し、判断結果に応じた復調処理を、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。同様に、受け取ったフレーム同期に基づいて、制御部１０は、受信や復調の処理区切りを、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。この結果、ダイバーシティ受信装置１は、送信される放送状態に適切に対応した受信処理を行える。

図６に示されるダイバーシティ受信装置１においては、複数の復調手段から出力される複数の伝送制御キャリアのいずれか一つを選択して、共通に設けられた復号部１３と検出部１４により、伝送制御信号の復号と、フレーム同期の検出が行われる。このため、ダイバーシティ受信のためにブランチ数が増加しても、回路規模の増大が抑制される。

また、制御部１０は、一つの伝送制御信号とフレーム同期のみに基づいて、放送方式や処理区切りを判断できるので、放送方式や処理区切りの判断における煩雑性が減る。

なお、合成・選択部８におけるキャリア毎のダイバーシティ受信や、誤り訂正部９における誤り訂正、画像音声復号部４０における処理は、実施の形態１で説明したのと同様である。

（第２例）
次に、図７を用いて、別の態様のダイバーシティ受信装置１について説明する。図７は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。

図１と同じ符号を付した要素は、実施の形態１において説明したのと同等の機能を有する。第２合成・選択部８は、第１合成・選択部６０との区別上のために「第１」を付しているが、実施の形態１で説明された合成・選択部８と同じ機能を有している。すなわち、第２合成・選択部８は、第１データキャリアと第２データキャリアを、第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、合成もしくは選択する。

第１合成・選択部６０は、ＦＦＴ２２から出力される第１伝送制御キャリアと、ＦＦＴ３２から出力される第２伝送制御キャリアを合成もしくは選択して、復号部１３と検出部１４に出力する。復号部１３と検出部１４は、複数の復調手段のいずれにも備えられておらず、共通に一つずつ設けられている。

第１合成・選択部６０は、所定の比率で第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアを合成する。もしくは、第１合成・選択部６０は、所定の設定に従い、第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアのいずれかを選択する。結果として、復号部１３と検出部１４で用いられる伝送制御キャリアは一つだけになる。

なお、第１合成・選択部６０は、各キャリア群で別々にシンボル遅延検波を行った信号について、合成もしくは選択してもよい。

復号部１３は、第１合成・選択部６０で合成もしくは選択された伝送制御キャリアを元に、伝送制御信号を復号する。復号部１３は、復号結果を制御部１０に出力する。検出部１４は、第１合成・選択部６０で合成もしくは選択された伝送制御キャリアを元に、フレーム同期を検出し、検出結果を制御部１０に出力する。すなわち、制御部１０は、ブランチの個数が複数であっても、一つの復号結果と検出結果のみを取り扱うだけですむ。

制御部１０は、受け取った復号結果に基づいて、放送方式や変調方式を判断し、判断結果に応じた復調処理を、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。同様に、制御部１０は、受け取ったフレーム同期に基づいて、受信や復調の区切りを、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。この結果、ダイバーシティ受信装置１は、送信される放送状態に適切に対応した受信処理を行える。

図７に示されるダイバーシティ受信装置１においては、複数の復調手段から出力される複数の伝送制御キャリアが合成もしくは選択される。共通に設けられた復号部１３と検出部１４は、合成もしくは選択された伝送制御キャリアを用いて、伝送制御信号を復号し、フレーム同期を検出する。このため、ダイバーシティ受信に必要となるブランチ数が増加しても、復号部１３と検出部１４は増加しないので、ダイバーシティ受信装置１全体の回路規模の増加が抑えられる。

また、制御部１０は、一つの伝送制御信号とフレーム同期のみに基づいて、放送方式や処理の区切りを判断できるので、煩雑性もなく、処理が軽くなる。

（第３例）
次に、図８を用いて、別の態様のダイバーシティ受信装置１について説明する。図８は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。

図１と同じ符号を付した要素は、実施の形態１において説明したのと同等の機能を有する。第２合成・選択部８は、第１合成・選択部６０との区別上のために「第２」を付しているが、実施の形態１で説明された合成・選択部８と同じ機能を有している。すなわち、第２合成・選択部８は、第１データキャリアと第２データキャリアを、第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、合成もしくは選択する。

図７と異なり、第１合成選択部６０には、第１波形等化部２３からの第１信頼性値および第１キャリア群と、第２波形等化部３３からの第２信頼性値および第２キャリア群が入力する。すなわち、図７に示されたダイバーシティ受信装置１と異なり、図８に示されるダイバーシティ受信装置１では、第１合成・選択部６０は、第１信頼性値と第２信頼性値を用いて、第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアを合成もしくは選択する。

なお、第１波形等化部２３は、第１データキャリアと第１伝送制御キャリアの両方に対する第１信頼性値を算出して出力する。同様に、第２波形等化部３３は、第２データキャリアと第２伝送制御キャリアの両方に対する第２信頼性値を算出して出力する。この結果、第１合成・選択部６０は、第１信頼性値と第２信頼性値を用いて、第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアの合成もしくは選択を行うことができる。

第１合成・選択部６０は、第１信頼性値と第２信頼性値の値に基づいて、第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアの合成もしくは選択を行う。

選択を行う場合には、第１合成・選択部６０は、第１信頼性値と第２信頼性値の値を比較して、値の大きな信頼性値に対応する伝送制御キャリアを選択する。例えば、第１信頼性値が第２信頼性値よりも大きい場合には、第１合成・選択部６０は、第１伝送制御キャリアを選択して出力する。

合成を行う場合には、第１合成・選択部６０は、伝送制御キャリアに対して、所定の比率で合成したり、同じ比率による等比合成を行ったり、信頼性値の値に従った最大比合成を行ったりする。最大比合成は、図５を用いて説明したデータキャリアの最大比合成と同じ処理により行われる。

図９は、本発明の実施の形態２における伝送制御キャリアの最大比合成を説明する説明図である。第１伝送制御キャリアをＴ１、第２伝送制御キャリアをＴ２としている。

図９では、信頼性値が値「１」〜値「３」までの３段階の値を持っている。信頼性値の値が大きい方が、信頼性が高いものとする。すなわち、信頼性値「３」は信頼性値「１」よりも信頼性が高いことを示す。

横列の最上位列は、第１伝送制御キャリア「Ｔ１」の信頼性値である第１信頼性値を示し、縦列の左列は、第２伝送制御キャリア「Ｔ２」の信頼性値である第２信頼性値を示している。

第１合成・選択部６０は、図９に示されるように、信頼性値に基づいて最大比合成の計算を行い、その結果を出力する。例えば、キャリア「Ｔ１」の第１信頼性値が値「２」であり、キャリア「Ｔ２」の第２信頼性値が値「１」の場合には、第１合成・選択部６０は、（２ｘＴ１＋Ｔ２）／３との計算を行って、出力する。他の場合には、図９に示されるとおりである。

なお、タイミング調整部７の処理により、ＦＦＴ２２とＦＦＴ３２での復調におけるキャリアの処理タイミングは同期しているので、第１合成・選択部６０においては、同一時間に対応する第１伝送制御キャリアと第２伝送制御キャリアが、同一時間帯に入力する。

第１合成・選択部６０が、合成もしくは選択することで、伝送制御キャリアの受信における受信精度が高くなる。すなわち、信頼性値に基づいた合成、選択により、第１合成・選択部６０の出力になる伝送制御キャリアは、第１合成・選択部６０に入力する前の伝送制御キャリアよりも、Ｃ／Ｎ比が高くなりうる。特に、合成が行われた場合には、無相関のノイズに対して、相関のあるキャリアが合成されるので、少なくとも３ｄＢ程度のＣ／Ｎ比の改善が見込まれる。

このように、Ｃ／Ｎ比の改善された（加えて、ダイバーシティ受信装置１全体で一つだけに収束した）伝送制御キャリアが復号部１３と検出部１４に入力するので、非常に高い精度で伝送制御信号の復号と、フレーム同期検出が行われる。また、制御部１０が受け取る伝送制御信号とフレーム同期の検出結果は一つだけであるので、これらを用いた処理の負荷が軽減する。勿論、復号部１３と検出部１４は、ブランチの個数の増加にもかかわらず、ダイバーシティ受信装置１で共通に一つだけ持てばよいので、回路規模も削減される。

以上より、図８に示されるダイバーシティ受信装置１においては、回路規模の削減や制御部１０における処理負荷の軽減に加えて、伝送制御信号の復号精度の向上とフレーム同期検出精度の向上が実現される。この結果、受信における受信精度の向上が図られ、特に、第２合成・選択部８において行われるキャリア毎のダイバーシティ受信による受信精度の向上とあいまって、従来の技術におけるダイバーシティ受信装置に比較して、その受信精度の高い向上が実現される。

なお、制御部１０は、受け取った復号結果に基づいて、放送方式や変調方式を判断し、判断結果に応じた復調処理を、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。同様に、受け取ったフレーム同期に基づいて、制御部１０は、受信や復調の処理区切りを、受信部４、第１復調手段５、第２復調手段６、誤り訂正部９などに通知する。この結果、ダイバーシティ受信装置１は、送信される放送状態に適切に対応した受信処理を行える。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について図１０を用いて説明する。

図１０は、本発明の実施の形態３におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。

図１０に示されるダイバーシティ受信装置１は、ローカル発信器（図中においては「ＬＯ」と表記）７０、周波数自動調整器（以下および図中においては「ＡＦＣ（Ａｕｔｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ」と表記）７１、第３合成・選択部７２を備えている。図８と同じ符号を付した要素は、同等の機能を有する。

実施の形態３におけるダイバーシティ受信装置１では、チューナ１１、１２を設定するローカル発信器７０が発生する周波数と送信されるＯＦＤＭ信号のチャネル周波数との差分である周波数オフセット量を補正する要素が、ブランチ数の増加にかかわらず、共通化されている。

ローカル発信器７０は、選択したチャネルに応じた発信周波数を、チューナ１１、１２に出力する。チューナ１１、１２は、発信周波数に基づいてチャネルを選択し、所望のＯＦＤＭ信号を出力する。このＯＦＤＭ信号は、受信信号として、第１復調手段５、第２復調手段６に出力される。このようにローカル発信器７０が共通に設けられていることにより、第１復調手段５と第２復調手段６のそれぞれにおいて発生する周波数オフセット量は同じになる。

第３合成・選択部７２は、ＦＦＴ２２からの第１キャリア群とＦＦＴ３２からの第２キャリア群を合成もしくは選択して、ＡＦＣ７１に出力する。ＡＦＣ７１は、第３合成・選択部７２からの出力を用いて、周波数オフセット量を検出する。ＡＦＣ７１は、検出された周波数オフセット量を、検波部２１、３１に通知する。検波部２１、３１は、この通知された周波数オフセット量を用いて、受信信号の正確な直交検波を行える。

なお、第３合成・選択部７２は、各キャリア群で別々にシンボル遅延検波を行った信号を、合成もしくは選択しても良い。

このように、ローカル発信器７０、ＡＦＣ７１が、ブランチ数の増加にかかわらず共通化されることで、回路規模および消費電力が削減できる。

また、図１０においては、第３合成・選択部７２の出力信号が、ＡＦＣ７１に入力する。あるいは、ＡＦＣ７１に対しては、第１合成・選択部６０もしくは第２合成・選択部８の出力信号が入力されても良い。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。

実施の形態４におけるダイバーシティ受信装置は、ダイバーシティ受信装置に設けられた複数のブランチの内で、受信状態が不適正なブランチについては、ダイバーシティの対象から除外する。加えて、受信状態が不適正なブランチについては、適切な処理がなされる。

図１１は、本発明の実施の形態４におけるダイバーシティ受信装置のブロック図である。

図１１に示されるダイバーシティ受信装置では、第１復調手段５は、第１復調手段５での受信状態を判定する第１判定部２５を備え、第２復調手段６は、第２復調手段６での受信状態を判定する第２判定部３５を備えている。第１判定部２５と、第２判定部３５は、それぞれ判定結果を制御部１０に出力する。制御部１０は、判定結果に従って、第１復調手段５、第２復調手段６、第１合成・選択部６０及び第２合成・選択部８の少なくとも一つを制御する。

第１判定部２５は、第１復調手段５の受信状態を、適正もしくは不適正として判定し、判定結果を制御部１０に出力する。同様に、第２判定部３５は、第２復調手段６の受信状態を、適正もしくは不適正として判定し、判定結果を制御部１０に出力する。

ここで、適正とは、ダイバーシティ受信において、使用してよいブランチであると判定されることであり、不適正とは、ダイバーシティ受信において、使用すべきでないブランチであると判定されることである。

まず、受信状態の判定について説明する。

（受信状態の判定の第１例）
第１判定部２５は、ＦＦＴ２２から出力される第１キャリア群に含まれるパイロットキャリア（以下、「第１パイロットキャリア」という）の振幅値および変化値の少なくとも一方に基づいて、受信状態を判定する。同様に、第２判定部３５は、ＦＦＴ３２から出力される第２キャリア群に含まれるパイロットキャリア（以下、「第２パイロットキャリア」という）の振幅値および変化値の少なくとも一方に基づいて、受信状態を判定する。

図１２を用いて、第１判定部２５と第２判定部３５での受信状態の判定の一例を説明する。図１２は、本発明の実施の形態４における第１判定部の内部ブロック図である。なお、第２判定部３５の内部ブロック図も図１２と同様である。

ＦＦＴ２２の出力は、遅延回路２５ａと、複素乗算回路２５ｃに入力する。遅延回路２５ａは、ＦＦＴ２２出力を、４シンボル分遅延させて出力する。複素共役回路２５ｂは、遅延回路２５ａの出力の複素共役を算出する。複素乗算回路２５ｃは、ＦＦＴ１１の出力と、複素共役回路２５ｂの出力を複素乗算する。ここで、パイロットキャリアに変調される信号は、一定位相、一定振幅である特徴があることから、複素乗算回路２５ｃの出力ベクトルは、同一方向を有する。複素加算回路２５ｄは、複素乗算されたパイロットキャリアをＯＦＤＭ信号のシンボルの全体に渡って、アナログ的な加算演算を行う。

振幅算出回路２５ｅは、複素加算回路２５ｄの出力を用いて、パイロットキャリアのベクトルの大きさを算出する。このベクトルの大きさは、第１キャリア群に含まれる第１パイロットキャリアの振幅値を示す。

判定回路２５ｆは、所定の閾値とこの振幅値を比較する。判定回路２５ｆは、振幅値が所定の閾値よりも大きい場合には、受信状態が適正であると判定し、振幅値が所定の閾値以下の場合には、受信状態は不適正であると判定する。

（受信状態の判定の第２例）
次に、受信状態の判定の他の方式について、図１３を用いて説明する。図１３に示される判定部は、振幅値の変化状態である変化値を算出する。

図１３は、本発明の実施の形態４における第１判定部の内部ブロック図である。なお、第２判定部３５の内部ブロック図も図１３と同様である。

図１２と同じ符号を付している要素は、図１２を用いて説明した要素と同等の機能を有する。すなわち、ＦＦＴ２２の出力に対して、遅延回路２５ａから、振幅算出回路２５ｅまでの処理により、第１パイロットキャリアの振幅値が算出される。

遅延回路２５ｇは、振幅算出回路２５ｅの出力を、シンボル単位で遅延させる。減算回路２５ｈは、振幅算出回路２５ｅの出力と、遅延回路２５ｇの出力の差分を算出する。すなわち、１シンボル前における第１パイロットキャリアの振幅値と、現在の第１パイロットキャリアの振幅値との差分が得られる。これは、振幅値の変化値に相当する。

判定回路２５ｉは、現在のシンボルに含まれる第１パイロットキャリアの振幅値を、所定の閾値１と比較する。すなわち、判定回路２５ｉは、現在のシンボルに含まれる第１パイロットキャリアの振幅値から、受信状態の適正と不適正を判定する。

更に、判定回路２５ｊは、減算回路２５ｈの出力、すなわち現在のシンボルと１つ前のシンボルに含まれる第１パイロットキャリアの振幅値の差分値を閾値２と比較する。差分値を閾値２と比較することで、受信状態の変化を判定できる。

すなわち、判定回路２５ｉにおいて現在の受信状態が把握され、判定回路２５ｊにおいて受信状態の変化が把握される。

ＡＮＤ回路２５ｋは、判定回路２５ｉと判定回路２５ｊの両方の結果が適正である場合に、受信状態を適正として判定結果を出力する。図１３に示される判定部により、例えば、フェージングの発生などで急激に受信状態が変化する場合であっても、ブランチにおける受信状態の変化を適切に把握した上で、受信状態が適正であるか不適正であるかを判定できる。

例えば、現在の受信状態は適正であったにもかかわらず、フェージングの発生により急激に受信状態が劣化した場合も、受信状態を不適正と判定でき、より正確な受信状態の判定ができる。

（受信状態の判定の第３例）
次に、受信状態の判定の更なる他の方式について、図１４を用いて説明する。図１４に示される判定部は、ブランチ毎の受信状態の差分に基づいて、各ブランチの受信状態を判定する。

図１４は、本発明の実施の形態４における第１判定部と第２判定部のブロック図である。

第１判定部２５と第２判定部３５に加えて、第１復調手段５と第２復調手段６との間の差分を把握する減算回路８０と、差分に基づいて判定する判定回路８１とが設けられている。

減算回路８０は、振幅算出回路２５ｅと振幅算出回路３５ｅとの差分を算出する。この差分は、第１復調手段５と第２復調手段６とでの、受信されたパイロットキャリアの受信レベルの差を表す。判定回路８１は、減算回路８０での減算結果を所定の閾値３と比較して判定し、判定結果をＡＮＤ回路２５ｍ、３５ｍに出力する。判定回路８１は、減算回路８０で算出された２つのブランチ間での受信レベルの差分を、所定の閾値３と比較しているので、判定回路８１は、２つのブランチ間での受信レベル差の大小を判定できる。更に、いずれのブランチの受信状態が低いのかも判定できる。

例えば、第１復調手段５を含むブランチの受信レベルが、第２復調手段６を含むブランチの受信レベルよりも大きいと共にその差分が閾値３以上の場合には、判定回路８１は、ＡＮＤ回路２５ｍには適正との判定結果を、ＡＮＤ回路３５ｍには、不適正との判定結果を出力する。この結果、第２復調手段６におけるパイロットキャリアの振幅が一定以上ある場合でも、第１復調手段５での受信レベルの差異が大きすぎる場合には、第２復調手段６を含むブランチでの受信は、不適正と判定される。

（受信状態の判定の第４例）
次に、受信状態の判定の更なる他の方式について、図１５を用いて説明する。図１５に示される判定部は、復調されたキャリア群に含まれるデータキャリアの振幅とパイロットキャリアの振幅を比較することで、当該ブランチの受信状態を判定する。

図１５は、本発明の実施の形態４における第１判定部のブロック図である。図１２と同じ符号が付された要素は、図１２で説明したものと同等の機能を有する。

複素乗算回路２５ｃの出力は、複素加算回路２５ｄと、複素加算回路２５ｎとにそれぞれに入力する。複素加算回路２５ｄは、キャリア群の内パイロットキャリアの複素加算を行い、振幅算出回路２５ｅは、パイロットキャリアの振幅を算出する。

これに対して、複素加算回路２５ｎは、キャリア群の内データキャリアの複素加算を行い、振幅算出回路２５ｏは、データキャリアの振幅を算出する。

パイロットキャリアは、理想的には同一の振幅と位相を有しているので、複素加算回路２５ｄの出力は、時間の経過と共に一定の大きさを有するようになる。しかしながら、受信状態が悪い場合には、パイロットキャリアの振幅と位相がランダムになりがちであるので、複素加算回路２５ｄの出力は時間の経過と共に小さくなる。

これに対して、データキャリアは、振幅や位相がランダムであるため、複素加算回路２５ｎにおいてベクトル的な加算が行われることで、複素加算回路２５ｎの出力は、時間の経過と共に値「０」に収束する。

比較回路２５ｐは、キャリア群に含まれるパイロットキャリアの振幅値とデータキャリアの振幅値とを比較する。さらに、比較回路２５ｐは、パイロットキャリアの振幅値とデータキャリアの振幅値との差分値を、閾値４と比較する。

受信状態が良好であれば、パイロットキャリアの振幅値は、データキャリアの振幅値よりも十分に大きくなるはずである。このため、比較回路２５ｐは、パイロットキャリアの振幅値が、データキャリアの振幅値よりも大きく、且つその差分が所定の閾値４よりも大きい場合には、受信状態を適正として判定する。

なお、ここでは、４つの態様に基づく受信状態の判定について説明したが、これらに限られるものではない。

（制御）
以上のように、ブランチの受信状態の判定結果を受けて、制御部１０は、第１復調手段５、第２復調手段６、第１合成・選択部６０、第２合成・選択部８および受信部４の少なくとも一つを制御する。

まず、制御部１０は、不適正との判定を受けたブランチに含まれる復調手段で復調されたキャリア群を、第１合成・選択部６０と第２合成・選択部８において、不使用とする制御を行う。不適正と判定を受けた復調手段からのキャリア群に含まれるデータキャリアや伝送制御キャリアは、受信状態が悪く、合成や選択に不使用とする方が良いからである。なお、合成における不使用とは、合成時に当該キャリアを用いないことのほかに、当該キャリアを値「０」として合成演算を行ったり、当該キャリアの値を非常に小さくして合成演算を行ったり、当該キャリアに対応する信頼性値の寄与度を下げて合成演算を行ったりする処理を幅広く含む。当然、合成・選択部において選択処理がなされる場合には、不適正との判定を受けた復調手段から出力されるキャリアが非選択となるように処理される。

要は、制御部１０は、不適正との判定を受けた復調手段から出力されるキャリアについては、合成・選択時における寄与度を低下させる制御を行う。

次に、制御部１０は、第１復調手段５および第２復調手段６において、不適正と判定された復調手段に対して、消費電力削減のための制御を行う。

例えば、第１復調手段５での受信が不適正と判定された場合について考える。

制御部１０は、まず第１復調手段５に含まれる記憶部が記憶している記憶値の初期化を行う。不適正と判定された復調手段における記憶値が、そのままであると、不適正状態から適正状態に戻った場合（あるいは、強制的に不適正状態から適正状態に移行された場合）に、復調処理の結果に不適切な値が生じうるからである。初期化により、復帰後において、復調結果が早期にかつ適切に得られるようになる。

なお、第１復調手段５と第２復調手段６のそれぞれが、受信周波数に対する周波数オフセット量を補正するＡＦＣ部を備えている場合には、この周波数オフセット量については、初期化の際に初期化されずに、記憶されている周波数オフセット量の値がそのまま保持されることが好適である。周波数オフセット量は、時間の経過にかかわらず、一定の値に持続されることが多い。このため、初期化されて復帰後に再計算が行われるよりも、復帰後に、記憶されているオフセット量の値がそのまま使用される方の効率が良いからである。

初期化が終了すると、制御部１０は、第１復調手段５に対して供給されるクロック信号を低減もしくは停止する。受信状態が不適正と判定されているので、第１復調手段５の復調結果は、ダイバーシティ受信装置１においては、不必要であるからである。

クロック信号の停止によって回路動作が停止されることで、消費電力を削減する方が、ダイバーシティ受信装置１においては効率的である。

逆に、不適正状態から適正状態へ変化したり、強制的に不適正状態を解除したりする場合には、第１復調手段５は、復帰状態になる。復帰状態になると、まず停止されていたクロック信号の供給が再開される。クロック信号の再開を受けて、記憶されていた周波数オフセット量が使用されるようになる。次いで、初期化状態が終了し、第１復調手段５における復調処理に従って、記憶部の値が更新されつつ復調処理が続行される。

復帰により、ダイバーシティ受信装置１において、第１復調手段５の復調結果が、再び使用されるようになる。

このように、ブランチ毎の受信状態が判定され、受信状態が不適正と判定されたブランチに対しては、クロック信号の低減もしくは停止が行われることで、消費電力が削減される。また、クロック信号の低減もしくは停止に先立って、記憶値の初期化が行われることで、復帰後の誤動作が防止できる。

なお、実施の形態１から４においては、第１復調手段５と第２復調手段６の２つの復調手段を備えるダイバーシティ受信装置１を例として説明したが、３以上の復調手段（ブランチ）を備えていても良い。

また、ダイバーシティ受信装置１の一部もしくは全部は、ハードウェアで構成されても、ソフトウェアで構成されても良い。また、ダイバーシティ受信装置１の一部もしくは全部は、半導体集積回路で構成されても良い。

また、クロック信号の低減や停止の動作は、いずれかの復調手段の受信状態に基づいて制御されるだけではなく、ある復調手段の受信動作が止められた場合（ダイバーシティ受信に使用されない）でも、十分な受信精度があると判断された場合に制御されても良い。この場合に、クロック信号が低減された復調手段については、この復調手段を含めたブランチを用いたダイバーシティ受信により受信精度を上げたい場合に、低減されたクロック信号の復帰が行われてもよい。

ソフトウェアで構成される場合には、プロセッサとプログラムを記憶したＲＯＭやＲＡＭなどが備えられて、必要な処理が行われる。

ＣＰＵは、ＲＯＭやＲＡＭに記憶されたプログラムを読み込む。次いで、ＣＰＵは、読み込んだプログラムを使用して、ＯＦＤＭ信号の受信、ＯＦＤＭ信号の復調、伝送制御信号の復号、フレーム同期の検出およびダイバーシティ受信の処理を行う。

本発明は、例えば、地上デジタル放送を受信する携帯端末や移動端末に含まれるダイバーシティ受信装置の分野等において好適に利用できる。

Claims (19)

1. データキャリアとパイロットキャリアと伝送制御キャリアを含むキャリア群が多重化された周波数多重信号を受信して受信信号を出力する受信部と、
   前記受信信号を復調して第１データキャリアを出力する第１復調手段と、
   前記受信信号を復調して第２データキャリアを出力する第２復調手段と、
   前記第１復調手段で復調されるキャリア群と前記第２復調手段で復調されるキャリア群の処理タイミングを同期させるタイミング調整部と、
   前記第１データキャリアと前記第２データキャリアを合成もしくは選択する合成・選択部を備え、
   前記第１復調手段と前記第２復調手段のそれぞれは、前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、前記アナログデジタル変換部の出力を検波する検波部と、前記検波部の出力を時間軸の信号から周波数軸の信号に変換する時間周波数変換部を備え、
   前記第１復調手段と前記第２復調手段のいずれか一方は、前記時間周波数変換部の出力から、伝送制御信号を復号する復号部と、フレーム同期を検出する検出部を備えるダイバーシティ受信装置。
2. データキャリアとパイロットキャリアと伝送制御キャリアを含むキャリア群が多重化された周波数多重信号を受信して受信信号を出力する受信部と、
   前記受信信号を復調して第１データキャリアと第１伝送制御キャリアを出力する第１復調手段と、
   前記受信信号を復調して第２データキャリアと第２伝送制御キャリアを出力する第２復調手段と、
   前記第１復調手段で復調されるキャリア群と前記第２復調手段で復調されるキャリア群の処理タイミングを同期させるタイミング調整部と、
   前記第１伝送制御キャリアと前記第２伝送制御キャリアを合成もしくは選択する第１合成・選択部と、
   前記第１データキャリアと前記第２データキャリアを合成もしくは選択する第２合成・選択部と、
   前記第１合成・選択部で合成もしくは選択された伝送制御キャリアを用いて、伝送制御信号を復号する復号部と、フレーム同期を検出する検出部を備えるダイバーシティ受信装置。
3. 前記復号部は、前記第１合成・選択部で合成された伝送制御キャリアを用いて伝送制御信号を復号し、前記検出部は、前記第１合成・選択部で合成された伝送制御キャリアを用いてフレーム同期を検出する請求の範囲第２項記載のダイバーシティ受信装置。
4. 前記第１復調手段は、前記第１伝送制御キャリアと第１データキャリアに対する信頼性を示す第１信頼性値を算出する第１波形等化部を備え、
   前記第２復調手段は、前記第２伝送制御キャリアと第２データキャリアに対する信頼性を示す第２信頼性値を算出する第２波形等化部を備える請求の範囲第２項記載のダイバーシティ受信装置。
5. 前記第１合成・選択部は、前記第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、前記第１伝送制御キャリアと前記第２伝送制御キャリアのいずれか一方を選択する請求の範囲第４項記載のダイバーシティ受信装置。
6. 前記第１合成・選択部は、前記第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、前記第１伝送キャリアと前記第２伝送キャリアを最大比合成する請求の範囲第４項記載のダイバーシティ受信装置。
7. 前記第２合成・選択部は、前記第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、前記第１データキャリアと前記第２データキャリアのいずれか一方を選択する請求の範囲第４項記載のダイバーシティ受信装置。
8. 前記第２合成・選択部は、前記第１信頼性値と第２信頼性値に基づいて、前記第１データキャリアと、前記第２データキャリアを最大比合成する請求の範囲第４項記載のダイバーシティ受信装置。
9. 前記周波数多重信号は、所定数のキャリア毎に１シンボルの単位を有し、前記タイミング調整部は、前記第１復調手段と前記第２復調手段での前記シンボルの処理タイミングを同期させる請求の範囲第２項記載のダイバーシティ受信装置。
10. 前記第１復調手段と前記第２復調手段のそれぞれは、前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、前記アナログデジタル変換部の出力を検波する検波部と、前記検波部の出力を記憶する記憶部と、前記記憶部の出力を時間軸の信号から周波数軸の信号に変換する時間周波数変換部を備え、前記タイミング調整部は、前記第１復調手段に含まれる前記記憶部に記憶されている信号と前記第２復調手段に含まれる前記記憶部に記憶されている信号を、所定の同一タイミングで読み出して、前記第１復調手段で復調されるキャリア群と前記第２復調手段で復調されるキャリア群の処理タイミングを同期させる請求の範囲第２項記載のダイバーシティ受信装置。
11. 前記第１復調手段は、前記第１復調手段での受信状態を判定する第１判定部を有し、前記第２復調手段は、前記第２復調手段での受信状態を判定する第２判定部を有し、前記第１判定部と前記第２判定部の判定結果に従い、前記第１復調手段、前記第２復調手段、前記第１合成・選択部および前記第２合成・選択部の少なくとも一つを制御する制御部を備える請求の範囲第２項記載のダイバーシティ受信装置。
12. 前記第１判定部は、前記第１パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくとも一方に基づいて受信状態を判定し、前記第２判定部は、前記第２パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくとも一方に基づいて受信状態を判定する請求の範囲第１１項記載のダイバーシティ受信装置。
13. 前記第１判定部は、前記第１パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくも一方が所定の閾値よりも大きい場合には適正と判定し、前記閾値以下の場合には不適正と判定し、前記第２判定部は、前記第２パイロットキャリアの振幅値および変化値の少なくも一方が所定の閾値よりも大きい場合には適正と判定し、前記閾値以下の場合には不適正と判定して、判定結果を前記制御部に出力する請求の範囲第１２項記載のダイバーシティ受信装置。
14. 前記制御部は、不適正と判定された復調手段に対して、前記復調手段の記憶する記憶値の初期化および前記復調手段に供給されるクロック信号の低減の少なくとも一つを行う請求の範囲第１３項記載のダイバーシティ受信装置。
15. 前記第１復調手段と前記第２復調手段のそれぞれは、前記受信信号に対する周波数オフセット量を補正する補正部を備え、
    前記第１判定部は、前記第１復調手段での受信状態を適正もしくは不適正と判定し、前記第２判定部は、前記第２復調手段での受信状態を適正もしくは不適正と判定し、
    前記制御部は、不適正と判定された復調手段に対して、前記補正部の記憶する前記周波数オフセット量を保持したまま、前記復調手段の記憶する記憶値の初期化および前記復調手段に供給されるクロック信号の低減の少なくとも一つを行う請求の範囲第１１項記載のダイバーシティ受信装置。
16. 前記第１判定部と前記第２判定部のそれぞれは、前記第１パイロットキャリアと前記第２パイロットキャリアのそれぞれの振幅値の差分が所定の閾値以上の場合には、前記振幅値の低い復調手段については不適正と判定し、前記制御部は、前記不適正と判定された復調手段に対して、前記復調手段の記憶する記憶値の初期化および前記復調手段に供給されるクロック信号の低減の少なくとも一つを行う請求の範囲第１１項記載のダイバーシティ受信装置。
17. 前記第１判定部は、所定数の前記第１パイロットキャリアの振幅値を積算すると共に所定数の前記第１データキャリアの振幅値を積算し、前記第１パイロットキャリアの積算値が前記第１データキャリアの積算値よりも大きい場合には、適正と判定し、前記第１パイロットキャリアの積算値が前記第１データキャリアの積算値以下の場合には、不適正と判定し、
    前記第２判定部は、所定数の前記第２パイロットキャリアの振幅値を積算すると共に所定数の前記第２データキャリアの振幅値を積算し、前記第２パイロットキャリアの積算値が前記第２データキャリアの積算値よりも大きい場合には、適正と判定し、前記第２パイロットキャリアの積算値が前記第２データキャリアの積算値以下の場合には、不適正と判定する請求の範囲第１１項記載のダイバーシティ受信装置。
18. 前記第１復調手段で復調された第１キャリア群および前記第２復調手段で復調された第２キャリア群の少なくとも一方に基づいて周波数オフセット量を検出して補正する補正部を更に備える請求の範囲第２項記載のダイバーシティ受信装置。
19. データキャリアとパイロットキャリアと伝送制御キャリアを含むキャリア群が多重化された周波数多重信号を受信して受信信号を出力し、
    前記受信信号を復調して第１データキャリアと第１伝送制御キャリアを出力し、
    前記受信信号を復調して第２データキャリアと第２伝送制御キャリアを出力し、
    前記第１データキャリアと前記第２データキャリアの復調における処理タイミングを同期させ、
    前記第１伝送制御キャリアと前記第２伝送制御キャリアを合成もしくは選択し、
    前記第１データキャリアと前記第２データキャリアを合成もしくは選択し、
    前記第１伝送制御キャリアと前記第２伝送制御キャリアから合成もしくは選択された伝送制御キャリアを用いて、伝送制御信号を復号し、フレーム同期を検出するダイバーシティ受信方法。

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