專利名稱:接收裝置、接收方法、集成電路、數(shù)字電視接收機(jī)、程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通過(guò)多載波傳送方式接收到的信號(hào),涉及對(duì)推測(cè)的傳送路 徑特性實(shí)施適應(yīng)處理的技術(shù)。
背景技術(shù):
多載波傳送方式一般作為對(duì)多路徑環(huán)境的適應(yīng)性良好的傳送方式已周
知。因?yàn)槠淞己玫奶卣?,在地上?shù)字廣播及無(wú)限LAN (Local Area Network) 中,采用作為多載波傳送方式之一的用多個(gè)正交的載波進(jìn)行傳送的OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式。
這里,以地上數(shù)字廣播為例,對(duì)接收系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。在采用OFDM方 式的地上數(shù)字廣播的標(biāo)準(zhǔn)中,有日本的ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial)及歐洲的DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 等。在這些標(biāo)準(zhǔn)中,將以規(guī)定的振幅-相位調(diào)制的稱作SP (Scattered Pilot)的導(dǎo)頻信號(hào)作為基準(zhǔn)信號(hào)插入到發(fā)送信號(hào)中。在接收側(cè) 采用以該SP信號(hào)的振幅-相位為基準(zhǔn)將接收信號(hào)解調(diào)-均衡的方法。
用上述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的SP信號(hào)在載波方向(頻率方向)上每12個(gè)載波、 在符號(hào)方向(時(shí)間方向)上每4個(gè)符號(hào)進(jìn)行配置。
在圖6中表示作為接收裝置的地上數(shù)字廣播接收機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。接收 裝置500具備天線501 、調(diào)諧部502、同步部503、FFT(Fast Fourier Transform, 高速傅里葉變換)部504、均衡部509、錯(cuò)誤修正部510、傳送路徑推測(cè)部 511。
傳送路徑推測(cè)部511包括SP提取部505、已知信號(hào)部506、除法部507、 插值部508。
如果將發(fā)送信號(hào)設(shè)為X (1, k),將作用于該發(fā)送信號(hào)的傳送路徑特性 及噪聲成分分別設(shè)為H (1, k)及N (1, k),將對(duì)于該發(fā)送信號(hào)的接收信 號(hào)設(shè)為Y (1, k),則在它們之間以下的(式l)的關(guān)系成立。[式1]<formula>formula see original document page 6</formula>
這里,l是符號(hào)號(hào)碼,k是載波號(hào)碼。
在傳送路徑推測(cè)部511中,SP提取部505從由FFT部504變換為頻域 (周波數(shù)領(lǐng)域)的信號(hào)的OFDM信號(hào)中提取SP信號(hào)Y (1, kp)。
已知信號(hào)部506輸出在接收側(cè)是已知的SP信號(hào)的規(guī)定的振幅及規(guī)定的 相位等的已知信號(hào)X (1, kp)。
并且,除法部507通過(guò)將提取的SP信號(hào)Y (1, kp)用從已知信號(hào)部 506得到的上述已知信號(hào)X (1, kp)除,如以下的(式2)那樣推測(cè)作用于 X (1, kp)的傳送路徑特性HA (1, kp)。<formula>formula see original document page 6</formula>
另外,在本文中,因?yàn)樽址a的限制而記載為"HA",但原本如(式 2)所示那樣在"H"的上方有"a"是確切的。以下,關(guān)于"xa" "ya"也 是同樣的。
插值部508通過(guò)將該SP信號(hào)的傳送路徑特性HA (1, kp)在信號(hào)方向 (時(shí)間方向)及頻率方向(載波方向)上插值來(lái)推測(cè)SP信號(hào)以外的數(shù)據(jù)載 波的信號(hào)的傳送路徑特性HA (1, kd)。通過(guò)將數(shù)據(jù)載波的信號(hào)用推測(cè)出的 傳送路徑除,由(式3)求出均衡后的數(shù)據(jù)。<formula>formula see original document page 6</formula>
如果噪聲成分小到能夠忽視的程度,則能夠忽視(式2)的右邊第2 項(xiàng),大致精確地求出SP信號(hào)的傳送路徑特性HA (1, kp),所以與H (1, kp)相等。但是,由于在實(shí)際的接收環(huán)境中附加了噪聲成分,所以不能忽 視噪聲的影響,在傳送路徑特性HA (1, kp)中包含推測(cè)誤差。
由于這樣在SP信號(hào)中包含推測(cè)誤差,所以在使用該SP信號(hào)的傳送路 徑特性HA (1, kp)通過(guò)插值處理推測(cè)的數(shù)據(jù)載波信號(hào)的傳送路徑特性H八 (1, kd)中也存在推測(cè)誤差,傳送路徑特性的推測(cè)精度變差。最終,均衡 精度變差,與此相伴,接收性能降低。因而,優(yōu)選的是在傳送路徑推測(cè)時(shí)將成為推測(cè)誤差的原因的噪聲成分除去以使接收性能不會(huì)下降。
關(guān)于此,在專利文獻(xiàn)l (特表2005-527153)中,提出了通過(guò)利用維納 濾波器等的原理的適應(yīng)處理進(jìn)行的傳送路徑推測(cè)方法。圖7是專利文獻(xiàn)1 的接收裝置的塊圖。
如圖7所示,接收裝置600具備天線601、調(diào)諧部602、同步部603、 FFT部604、均衡部609、傳送路徑推測(cè)部605、自相關(guān)運(yùn)算部606、抽頭 系數(shù)運(yùn)算部607、濾波部608。
傳送路徑推測(cè)部605求出對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)的傳送路徑特性,將求出的傳送 路徑特性輸出給自相關(guān)運(yùn)算部606。自相關(guān)運(yùn)算部606運(yùn)算上述傳送路徑特 性的自相關(guān)函數(shù),將運(yùn)算出的自相關(guān)值供給到抽頭系數(shù)運(yùn)算部607中。抽 頭系數(shù)運(yùn)算部607基于從自相關(guān)運(yùn)算部606供給的自相關(guān)值決定用于噪聲 除去的濾波器的抽頭系數(shù)。濾波機(jī)構(gòu)608對(duì)于從傳送路徑推測(cè)部605供給 的傳送路徑特性,利用抽頭系數(shù)運(yùn)算部607輸出的抽頭系數(shù)進(jìn)行濾波處理, 將已濾波處理的傳送路徑特性輸出到均衡部609中。
專利文獻(xiàn)l:日本特表2005-527153號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
在上述專利文獻(xiàn)1中,實(shí)施了采用維納濾波器等的原理的適應(yīng)處理。 在這樣的適應(yīng)處理時(shí),需要希望的信號(hào)(例如希望的傳送路徑特性)。
關(guān)于此,在上述專利文獻(xiàn)1中,關(guān)于有關(guān)上述希望的傳送路徑的特性 的計(jì)算方法及取得方法并沒(méi)有公開(kāi),此外,關(guān)于根據(jù)希望的傳送路徑特性 的自相關(guān)函數(shù)決定濾波器的順序也沒(méi)有公開(kāi)。
本發(fā)明是基于這樣的背景做出的,目的是提供一種即使希望的傳送路 徑特性是未知的也能夠執(zhí)行有效的適應(yīng)處理、由此能夠改善傳送路徑推測(cè) 精度、以及有利于接收性能的提高的接收裝置。
為了達(dá)到上述目的,有關(guān)本發(fā)明的接收裝置的特征在于,具備變換 機(jī)構(gòu),將通過(guò)多載波傳送方式接收到的時(shí)域(時(shí)間領(lǐng)域)的接收信號(hào)變換 為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu),基于變換后的頻域的接收信號(hào)推 測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率;傳送路徑特性推測(cè)機(jī)構(gòu),基于包含在 上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn) 算機(jī)構(gòu),運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu),基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算
的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波機(jī)構(gòu),按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算 出的抽頭系數(shù)將上述傳送路徑特性濾波處理。
此外,也可以是,上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)包括自相關(guān)矩陣生成機(jī)構(gòu), 基于上述自相關(guān)值生成自相關(guān)矩陣;逆矩陣運(yùn)算機(jī)構(gòu),計(jì)算上述自相關(guān)矩 陣的逆矩陣;系數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu),通過(guò)對(duì)上述逆矩陣的各元素乘以上述噪聲功 率、從單位矩陣減去上述乘法的結(jié)果來(lái)計(jì)算噪聲除去濾波器的抽頭系數(shù)。
此外,也可以是,上述逆矩陣運(yùn)算部對(duì)上述自相關(guān)矩陣的對(duì)角元素加 上預(yù)先設(shè)定的偏移成分。
有關(guān)本發(fā)明的接收方法的特征在于,具備變換步驟,將通過(guò)多載波 傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè) 步驟,基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率; 傳送路徑特性推測(cè)步驟,基于包含在上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基 準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算步驟,運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性 的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算步驟,基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪 聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波步驟, 按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)將上述傳送路徑特性濾波 處理。
有關(guān)本發(fā)明的集成電路的特征在于,具備變換機(jī)構(gòu),將通過(guò)多載波 傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè) 機(jī)構(gòu),基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率; 傳送路徑特性推測(cè)機(jī)構(gòu),基于包含在上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基 準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu),運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性 的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu),基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪 聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波機(jī)構(gòu), 按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)將上述傳送路徑特性濾波 處理。
有關(guān)本發(fā)明的數(shù)字電視接收機(jī)的特征在于,具備變換機(jī)構(gòu),將通過(guò) 多載波傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功 率推測(cè)機(jī)構(gòu),基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪 聲功率;傳送路徑特性推測(cè)機(jī)構(gòu),基于包含在上述變換后的頻域的接收信 號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu),運(yùn)算計(jì)算出的傳送 路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu),基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù); 濾波機(jī)構(gòu),按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)將上述傳送路 徑特性濾波處理。
有關(guān)本發(fā)明的程序的特征在于,使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理,該處理包括: 變換步驟,將通過(guò)多載波傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的 接收信號(hào);噪聲功率推測(cè)步驟,基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在 該接收信號(hào)中的噪聲功率;傳送路徑特性推測(cè)步驟,基于包含在上述變換 后的頻域的接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算步驟, 運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算步驟,基于由上述 噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān) 值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波步驟,按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭 系數(shù)將上述傳送路徑特性濾波處理。
根據(jù)有關(guān)本發(fā)明的接收裝置,特別是具備基于由噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推 測(cè)的噪聲功率和由自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù)的抽頭系 數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu),按照由該抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)將傳送路徑特 性通過(guò)濾波機(jī)構(gòu)濾波處理,所以即使希望的傳送路徑特性是未知的也能夠 計(jì)算抽頭系數(shù),能夠執(zhí)行有效的適應(yīng)處理。
此外,由于上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)包括基于自相關(guān)值生成自相關(guān)矩陣 的自相關(guān)矩陣生成機(jī)構(gòu)、計(jì)算自相關(guān)矩陣的逆矩陣的逆矩陣運(yùn)算機(jī)構(gòu)、和 通過(guò)對(duì)上述逆矩陣的各元素乘以上述噪聲功率、從單位矩陣減去來(lái)計(jì)算噪 聲除去濾波器的抽頭系數(shù)的系數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu),所以能夠?qū)⒃跒V波中使用的延 遲不同的抽頭系數(shù)一起求出。
此外,通過(guò)對(duì)自相關(guān)矩陣的對(duì)角元素加上預(yù)先設(shè)定的偏移成分,即使 在包含在傳送路徑特性中的噪聲成分沒(méi)有或很小等的情況下也能夠確保逆 矩陣的運(yùn)算精度,能夠抑制抽頭系數(shù)的計(jì)算中的運(yùn)算誤差的發(fā)生,能夠進(jìn) 行適當(dāng)?shù)膫魉吐窂教匦缘耐茰y(cè)。
圖1是表示實(shí)施方式的接收裝置100的結(jié)構(gòu)的塊圖。
圖2是表示噪聲功率推測(cè)部107的結(jié)構(gòu)的一部分的塊圖。
圖3是表示有關(guān)濾波部109的噪聲除去濾波器的結(jié)構(gòu)例的圖。圖4是表示抽頭系數(shù)運(yùn)算部108的結(jié)構(gòu)的塊圖。
圖5是表示傳送路徑特性推測(cè)部111的處理順序的流程圖。
圖6是表示現(xiàn)有的接收裝置的基本結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是有關(guān)專利文獻(xiàn)1涉及的接收裝置的塊圖。
具體實(shí)施例方式
以下,參照附圖對(duì)作為本發(fā)明的一形態(tài)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。 (實(shí)施方式)
圖1是表示實(shí)施方式的接收裝置的結(jié)構(gòu)的塊圖。接收裝置100包括天 線101、調(diào)諧部102、同步部103、 FFT部104、均衡部110及傳送路徑特 性推測(cè)部lll而構(gòu)成。
天線101接收從未圖示的傳送站傳送的多載波傳送信號(hào)。
調(diào)諧部102從由天線101接收到的多載波傳送信號(hào)中選頻希望的頻道 的信號(hào),進(jìn)行頻率變換,作為接收信號(hào)輸出。
同步部103基于調(diào)諧部102輸出的接收信號(hào)推測(cè)信號(hào)定時(shí)等,將推測(cè) 出的信號(hào)定時(shí)等對(duì)FFT部104通知。
FFT部104將從同步部103輸出的時(shí)域(時(shí)間領(lǐng)域)的接收信號(hào)向頻 域(周波數(shù)領(lǐng)域)的信號(hào)變換。
傳送路徑特性推測(cè)部111基于FFT部104輸出的頻域的接收信號(hào)推測(cè) (計(jì)算)傳送路徑特性。
均衡部110基于由傳送路徑特性推測(cè)部111推測(cè)出的傳送路徑特性使 FFT部104輸出的頻域的接收信號(hào)均衡。
傳送路徑特性推測(cè)部111包括傳送路徑特性計(jì)算部105、自相關(guān)運(yùn)算部 106、噪聲功率推測(cè)部107、抽頭系數(shù)運(yùn)算部108、以及濾波部109而構(gòu)成。
關(guān)于傳送路徑特性推測(cè)部111的詳細(xì)情況在以下說(shuō)明。
傳送路徑特性計(jì)算部105基于包含在從FFT部104供給的頻域的接收 信號(hào)中的SP信號(hào)計(jì)算傳送路徑特性,輸出計(jì)算出的傳送路徑特性。
自相關(guān)運(yùn)算部106運(yùn)算從傳送路徑特性計(jì)算部105輸出的傳送路徑特 性的自相關(guān)值,輸出運(yùn)算出的自相關(guān)值。
噪聲功率推測(cè)部107推測(cè)包含在從FFT部104供給的頻域的接收信號(hào)中的噪聲功率并將其輸出。作為噪聲功率的推測(cè)方法,例如基于推測(cè)出的 接收信號(hào)與實(shí)際接收到的接收信號(hào)的差分而求出。
具體而言,從傳送路徑特性計(jì)算部105得到對(duì)于TMCC (Transmission Multiplexing Configuration Control)信號(hào)的傳送路徑特性HATMCC。
進(jìn)而,根據(jù)從FFT部104供給的頻域的接收信號(hào)推測(cè)發(fā)送信號(hào)的TMCC
信號(hào)XATMcc。兩者的乘積HATMccX MCc為可能是基于由傳送路徑特性計(jì)算
部105推測(cè)的傳送路徑特性接收的TMCC接收信號(hào)的推測(cè)值Y MCC。
通過(guò)求出該推測(cè)出的接收信號(hào)YAtmcc與接收到的接收信號(hào)Ytmcc的差 分來(lái)推測(cè)噪聲功率。這里,噪聲功率是遍及規(guī)定長(zhǎng)度的信號(hào)進(jìn)行平均化的 值。
利用附圖,對(duì)基于從FFT部104供給的頻域的接收信號(hào)推測(cè)發(fā)送信號(hào) 中的TMCC信號(hào)X MCC的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖2所示的TMCC信號(hào)的推測(cè) 具備TMCC提取部171、 TMCC解碼部172、 TMCC再調(diào)制部173。另外, 在發(fā)送側(cè)生成的TMCC信號(hào)的配置在接收側(cè)是已知的,TMCC信號(hào)在信號(hào) 方向上被DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying),由于配置在1個(gè) 符號(hào)內(nèi)的多個(gè)載波中的TMCC信號(hào)都傳送相同的控制信息,所以TMCC提 取部171、 TMCC解碼部172及TMCC再調(diào)制部173能夠進(jìn)行下述處理。
TMCC提取部171從由FFT部104供給的頻域的OFDM傳送信號(hào)(接 收信號(hào))中提取TMCC信號(hào),將提取出的TMCC信號(hào)向TMCC解碼部172 輸出。
TMCC解碼部172對(duì)從TMCC提取部171輸入的TMCC信號(hào)實(shí)施對(duì)于 DBPSK的解調(diào)處理,將由TMCC信號(hào)傳送的控制信號(hào)解碼,將控制信息 向TMCC再調(diào)制部173輸出。但是,由于配置在l個(gè)符號(hào)內(nèi)的多個(gè)載波中 的TMCC信號(hào)都傳送相同的控制信息,所以TMCC解碼部基于1個(gè)符號(hào)內(nèi) 的多個(gè)解碼后的控制信息多數(shù)決定判定傳送的控制信息,進(jìn)行傳送的控制 信息的確定。由此,控制信息的解碼信息提高。
TMCC再調(diào)制部173對(duì)從TMCC解碼部172輸入的控制信息進(jìn)行 DBPSK而確定發(fā)送側(cè)的TMCC信號(hào)的調(diào)制相位,輸出通過(guò)DBPSK得到的 信號(hào)。
抽頭系數(shù)運(yùn)算部108基于自相關(guān)運(yùn)算部106輸出的自相關(guān)值和噪聲功率推測(cè)部107輸出的噪聲功率計(jì)算濾波部109中的噪聲除去濾波器的抽頭 系數(shù)并將其輸出。
濾波部109利用從抽頭系數(shù)運(yùn)算部108供給的抽頭系數(shù),對(duì)從傳送路 徑特性計(jì)算部105供給的傳送路徑特性進(jìn)行濾波處理,輸出通過(guò)濾波處理 減輕了噪聲的傳送路徑特性。
在圖3中表示有關(guān)濾波部109的噪聲除去濾波器的結(jié)構(gòu)的例子。
濾波部109的噪聲除去濾波器一般是稱作橫向?yàn)V波器的類型。在圖3 的例子中,抽頭數(shù)表示為5抽頭。濾波部109包括5個(gè)延遲器191a 191e、 分別將抽頭系數(shù)W0 W4用于乘法的5個(gè)乘法器192a 192e、將來(lái)自乘法器 192a 192e的輸出相加的加法器193而構(gòu)成。
這樣的濾波部109輸出的傳送路徑特性被作為在傳送路徑特性推測(cè)部 111中推測(cè)出的傳送路徑特性向均衡部110供給。另外,雖然在圖1中沒(méi)有 表示,但來(lái)自均衡部110的均衡信號(hào)被向錯(cuò)誤修正部供給。由錯(cuò)誤修正部 進(jìn)行了錯(cuò)誤修正后的信號(hào)經(jīng)由影像聲音解碼部被從顯示器影像輸出、從揚(yáng) 聲器聲音輸出。
對(duì)于如以上那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的接收裝置100的動(dòng)作、特別是對(duì) 到根據(jù)頻域的接收信號(hào)求出噪聲除去濾波器的抽頭系數(shù)為止的處理詳細(xì)地 說(shuō)明。這里,為了簡(jiǎn)單,以用在濾波部109中的噪聲除去濾波器的抽頭數(shù) 是5抽頭的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。
傳送路徑特性計(jì)算部105計(jì)算有關(guān)頻域的接收信號(hào)的傳送路徑特性。 例如,在是地上數(shù)字廣播的接收機(jī)的情況下,插入在發(fā)送信號(hào)中的導(dǎo)頻信 號(hào)在接收側(cè)是已知的,傳送路徑特性計(jì)算部105通過(guò)將接收到的導(dǎo)頻信號(hào) 用已知的導(dǎo)頻信號(hào)除來(lái)求出有關(guān)導(dǎo)頻信號(hào)的傳送路徑特性。傳送路徑特性 計(jì)算部105將如上述那樣求出的有關(guān)導(dǎo)頻信號(hào)的傳送路徑特性作為傳送路 徑特性向自相關(guān)運(yùn)算部106供給。
自相關(guān)運(yùn)算部106計(jì)算從傳送路徑特性計(jì)算部105供給的傳送路徑特 性的自相關(guān)值,將該自相關(guān)值以矢量形式向抽頭系數(shù)運(yùn)算部108供給。該 自相關(guān)值可以如(式4)那樣表示。
"[廠o廠6G廠J自相關(guān)運(yùn)算部106求出的自相關(guān)值是在濾波部109中作為濾波處理的 對(duì)象的傳送路徑特性的濾波器抽頭間的自相關(guān)值。
由于用在濾波部109中的噪聲除去濾波器的抽頭數(shù)是5,所以(式4) 的矢量的要素?cái)?shù)是5。如果設(shè)傳送路徑特性為h, (m),則自相關(guān)值ri用(式 5)表示。這里,m是作為濾波部109中的濾波處理的對(duì)象的傳送路徑特性 的索引,i是求出自相關(guān)的濾波器的抽頭間隔。此外,在(式5)中,E[*] 表示期望值運(yùn)算。
接著,對(duì)抽頭系數(shù)運(yùn)算部108通過(guò)自相關(guān)運(yùn)算部106輸出的自相關(guān)值 和噪聲功率推測(cè)部107輸出的噪聲功率求出噪聲除去濾波器的抽頭系數(shù)的 計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。
這里,使用在適應(yīng)濾波器領(lǐng)域中已知的Wiener-Hopf方程式計(jì)算適當(dāng) 的抽頭系數(shù)。在(式6)中表示W(wǎng)iener-Hopf方程式。
<formula>formula see original document page 13</formula>
如(式6)所示,適當(dāng)?shù)某轭^系數(shù)的組可以作為列向量w得到。為了 使用Wiener-Hopf方程式求出適當(dāng)?shù)某轭^系數(shù)w,需要兩個(gè)量。其中一個(gè)是
作為濾波器的輸入的傳送路徑特性的自相關(guān)矩陣Rxx,另一個(gè)是作為濾波器 的輸入的傳送路徑特性與希望的傳送路徑特性的互相關(guān)向量rdx。
傳送路徑特性的自相關(guān)矩陣Rxx可以以從自相關(guān)運(yùn)算部106輸出的自 相關(guān)值n及它們的復(fù)共軛r,為要素,生成為(式7)所示那樣的Teoplitz 矩陣。
<formula>formula see original document page 13</formula>
另一方面,為了得到傳送路徑特性與希望的傳送路徑特性的互相關(guān)向量r&,需要希望的傳送路徑特性,但希望的傳送路徑特性是未知的。由于 根據(jù)包含有噪聲成分的接收信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性,所以可以認(rèn)為希望的 傳送路徑特性是不受噪聲成分的影響的傳送路徑特性。在本發(fā)明中,采用 根據(jù)接收信號(hào)推測(cè)噪聲功率、通過(guò)從由(式5)求出的自相關(guān)值ri減去另外 推測(cè)的噪聲功率n而得到互相關(guān)向量rdx的方法。用該方法求出的互相關(guān)向 量r&可以如(式8)那樣表示。在(式8)中,作為噪聲而假設(shè)為白噪聲。 此外,用在濾波部109中的噪聲除去濾波器的延遲假設(shè)是兩個(gè)采樣。 [式8]
_廠2 '
_《
通過(guò)將由(式7)求出的自相關(guān)矩陣Rxx和用(式8)求出的互相關(guān)向 量rdx代入到(式6)的Wiener-Hopf方程式中,求出濾波部109的噪聲除 去濾波器的適當(dāng)?shù)某轭^系數(shù)。即,抽頭系數(shù)運(yùn)算部108基于由自相關(guān)運(yùn)算 部106求出的自相關(guān)值ri及由噪聲功率推測(cè)部107求出的噪聲功率n,按 照(式6)至(式8)進(jìn)行運(yùn)算,求出濾波部109的噪聲除去濾波器的抽頭 系數(shù)w。
這里,將濾波部109的噪聲除去濾波器的延遲一般化為d采樣,設(shè)對(duì) 應(yīng)的抽頭系數(shù)為wd,設(shè)互相關(guān)適量為rdx (d),將Wiener-H叩f方程式如(式 9)那樣表示。
考慮將在濾波部109的噪聲除去濾波器的延遲器191a 191e的延遲d 是0至4的情況下適當(dāng)?shù)某轭^系數(shù)w0至w4沿行方向排列的矩陣W。矩陣 W用(式10)表示。 [式10]
W00 W0, W02 WM W04
w,0 w,! wu w,3 wM
W20 W2, WH W23 WM
"'3D & WM
,40 W TV"此外,如果將互相關(guān)矩陣Rdx如(式ii)那樣表;<formula>formula see original document page 15</formula>
則求出抽頭系數(shù)的矩陣W的Wiener-Hopf方程式為(式12)。 <formula>formula see original document page 15</formula>(式ll)所示的互相關(guān)矩陣Rdx如果將矩陣運(yùn)算展開(kāi),則如(式13) 那樣,由自相關(guān)矩陣Rxx及噪聲功率n表示。在(式13)中,I表示單位矩 陣。
<formula>formula see original document page 15</formula>
如果將(式13)代入到(式12)中,則抽頭系數(shù)的矩陣W成為(式 14)那樣。<formula>formula see original document page 15</formula>
根據(jù)(式14),關(guān)于濾波部109的噪聲除去濾波器,可以將延遲d不同 的適當(dāng)?shù)某轭^系數(shù)Wd—起作為抽頭系數(shù)的矩陣W求出。
另外,用(式14)求出的抽頭系數(shù)的組Wd并不需要使用其全部,也可 以使用任意的一部分。此外,延遲d接近于最小(在本實(shí)施方式中是o)或最大(在本實(shí)施方 式中是4)的情況下的抽頭系數(shù)Wd作為在濾波部109中在接近于想要求出 的傳送路徑特性的起點(diǎn)和終點(diǎn)的情況下的濾波處理中使用的抽頭系數(shù)是有 用的。反之,中間的延遲d的抽頭系數(shù)Wd的噪聲除去效果較高,作為在濾 波部109中想要求出的傳送路徑特性的起點(diǎn)和終點(diǎn)以外的濾波處理中使用 的抽頭系數(shù)是有用的。
圖4是表示抽頭系數(shù)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的塊圖。抽頭系數(shù)運(yùn)算部108由自 相關(guān)矩陣生成部181、逆矩陣運(yùn)算部182、單位矩陣生成部183、以及系數(shù) 計(jì)算部184構(gòu)成。自相關(guān)矩陣生成部181使用從自相關(guān)運(yùn)算部106供給的 自相關(guān)值r0至r4以及它們的復(fù)共軛生成自相關(guān)矩陣Rxx。逆矩陣運(yùn)算部182 計(jì)算自相關(guān)矩陣生成部181生成的自相關(guān)矩陣R^的逆矩陣Rx/。此外, 單位矩陣生成部183生成單位矩陣I。系數(shù)計(jì)算部184基于從逆矩陣運(yùn)算部 182供給的自相關(guān)矩陣的逆矩陣Rxx"、從單位矩陣生成部183供給的單位 矩陣I、和從噪聲功率推測(cè)部107供給的噪聲功率n,按照(式14)計(jì)算噪 聲除去濾波器的抽頭系數(shù)W。系數(shù)計(jì)算部184將求出的抽頭系數(shù)的全部或 一部分抽頭系數(shù)的組供給到濾波部109中。
這里,逆矩陣運(yùn)算部182計(jì)算自相關(guān)矩陣生成部181輸出的自相關(guān)矩 陣Rxx的逆矩陣Rxx",但在包含在傳送路徑特性中的噪聲成分沒(méi)有或很小 的情況下,有運(yùn)算自相關(guān)矩陣的逆矩陣的精度變差、不能高精度地求出自 相關(guān)矩陣的逆矩陣的情況。如果在逆矩陣運(yùn)算部182的逆矩陣的運(yùn)算中產(chǎn) 生誤差,則在系數(shù)計(jì)算部184的抽頭系數(shù)的計(jì)算中產(chǎn)生誤差,發(fā)生通過(guò)濾 波部109使噪聲增加的情況。所以,逆矩陣運(yùn)算部182除了如(式15)那 樣在自相關(guān)矩陣Rxx的對(duì)角元素中加上預(yù)先設(shè)定的偏移系數(shù)a的成分(a rQ),求出加上了偏移成分之后的自相關(guān)矩陣Rxx'的逆矩陣,供給到系數(shù)計(jì) 算部184中。<formula>formula see original document page 16</formula>定性地講,在(式14)的第2項(xiàng)的運(yùn)算中,因?yàn)殡S著噪聲功率n接近 于0,自相關(guān)矩陣的逆矩陣Rxx"接近于吣(無(wú)窮大),由此逆矩陣的運(yùn)算變 得困難。向上述自相關(guān)矩陣Rxx加上偏移成分的處理即使在噪聲功率n接近 于0的情況下,加上了偏移成分后的自相關(guān)的逆矩陣(Rxx')"也為有限的 值,能夠避免逆矩陣運(yùn)算的失敗。
由此,在噪聲功率n接近于O的情況下,抽頭系數(shù)矩陣W接近于單位 矩陣I。如果抽頭系數(shù)矩陣W接近于單位矩陣,則濾波部109的噪聲除去 效果減少,但由于是噪聲較小的情況,所以噪聲除去效果也可以減少,成 為比通過(guò)逆矩陣的運(yùn)算的誤差使噪聲增加更適當(dāng)?shù)奶幚怼?br>
圖5是表示傳送路徑特性推測(cè)部111的處理的順序的圖。
在圖5中,通過(guò)將FFT部104輸出的頻域的接收信號(hào)輸入到傳送路徑 特性推測(cè)部111中,開(kāi)始傳送路徑特性推測(cè)部111的處理(S401)。傳送路 徑特性計(jì)算部105根據(jù)輸入的接收信號(hào)計(jì)算傳送路徑特性(S402)。
接著,自相關(guān)運(yùn)算部106計(jì)算從傳送路徑特性計(jì)算部105輸入的傳送 路徑特性的自相關(guān)值(S403)。自相關(guān)矩陣生成部181使用自相關(guān)運(yùn)算部 106計(jì)算的自相關(guān)值通過(guò)Teoplitz矩陣的形成生成自相關(guān)矩陣(S404)。為 了確保逆矩陣的運(yùn)算精度,對(duì)自相關(guān)矩陣生成部181生成的自相關(guān)矩陣的 對(duì)角元素加上預(yù)先設(shè)定的偏移量成分(S405)。
接著,逆矩陣運(yùn)算部182計(jì)算在步驟S405中對(duì)對(duì)角元素加上了偏移量 的自相關(guān)矩陣的逆矩陣(S406)。
此外,噪聲功率推測(cè)部107根據(jù)從FFT104輸入的頻域的接收信號(hào)推測(cè) 噪聲功率(S407)。系數(shù)計(jì)算部184基于在步驟S406中求出的自相關(guān)矩陣 的逆矩陣及在步驟S407中求出的噪聲功率,計(jì)算濾波部109的噪聲除去濾 波器的抽頭系數(shù)W (S408)。
接著,濾波部109使用從抽頭系數(shù)運(yùn)算部108供給的抽頭系數(shù)W對(duì)從 傳送路徑特性計(jì)算部105供給的傳送路徑特性進(jìn)行濾波處理(S409)。最后, 通過(guò)將濾波處理后的傳送路徑特性向均衡部110供給,傳送路徑特性推測(cè) 部111的處理結(jié)束(S410)。另夕卜,步驟S407的推測(cè)噪聲功率的步驟只要 是比步驟S401靠后比步驟S408靠前就可以。g卩,步驟S407既可以在步驟 S402到S406之間也可以在它們的前后。<補(bǔ)充>
以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限于上述內(nèi)容,在用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和與其關(guān)聯(lián)或附屬的目的的各種形態(tài)中也能夠?qū)嵤?,例如以下也可以?br>
(1) 在實(shí)施方式中,以5抽頭的濾波器為例進(jìn)行了說(shuō)明,但抽頭數(shù)并不限于5抽頭,可以應(yīng)用在任意的抽頭數(shù)中。
(2) 在實(shí)施方式中沒(méi)有敘述詳細(xì)情況,但也可以在從傳送路徑特性計(jì)算部105到濾波部109的處理的過(guò)程的階段、或者在其前后的階段中對(duì)傳送路徑特性進(jìn)行插值處理。
(3) 在實(shí)施方式中,設(shè)噪聲功率推測(cè)部107利用以ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)使用的TMCC的導(dǎo)頻信號(hào)推測(cè)噪聲功率而進(jìn)行了說(shuō)明。
但是,并不限于此,也可以利用以DVB-T標(biāo)準(zhǔn)使用的CP (ContinualPilot)信號(hào)或TPS (Transmission Parameters Signaling)信號(hào)推測(cè)噪聲功率。
(4) 也可以將由用來(lái)使接收裝置等的處理器、以及連接在該處理器上的各種電路執(zhí)行在上述實(shí)施方式中表示的動(dòng)作或處理的程序代碼構(gòu)成的控制程序記錄在記錄媒體中、或者經(jīng)由各種通信路徑流通、發(fā)布。
在這樣的記錄媒體中,有IC卡、硬盤(pán)、光盤(pán)、軟盤(pán)、ROM等。上述流通、發(fā)布的控制程序通過(guò)保存在能夠由處理器讀出的存儲(chǔ)器等
中而供使用,通過(guò)該處理器執(zhí)行該控制程序,實(shí)現(xiàn)由實(shí)施方式表示那樣的
各種功能。
(5) 上述實(shí)施方式的接收裝置典型地也可以作為集成電路即LSI(Large Scale Integration)實(shí)現(xiàn)。既可以將各電路單獨(dú)地做成1個(gè)芯片,也
可以進(jìn)行1芯片化以使其包括所有電路或一部分電路。例如,調(diào)諧器3既有與其他電路部集成在同一集成電路中的情況,也有作為另外的集成電路的情況。
以上記載為L(zhǎng)SI,但根據(jù)集成度的差異,也有稱作IC (IntegratedCircuit)、系統(tǒng)LSI、超級(jí)LSI、超大規(guī)模LSI的情況。此外,集成電路化的方法并不限于LSI,也可以由專用電路或通用處理器實(shí)現(xiàn)。也可以使用在LSI制造后能夠編程的FPGA (Field Programmable Gate Array)、能夠再配置LSI內(nèi)部的電路單元的連接及設(shè)定的可重構(gòu)處理器。進(jìn)而,如果因半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步或派生的技術(shù)而出現(xiàn)了代替LSI的集成電路化的技術(shù),當(dāng)然也可以利用該技術(shù)進(jìn)行功能塊的集成化。有可能是生物技術(shù)的應(yīng)用等。
(6)在上述實(shí)施方式中,作為多載波方式,舉OFDM方式為例進(jìn)行了說(shuō)明,但并不限于此,只要是多載波方式就能夠采用。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明能夠應(yīng)用到作為地上數(shù)字廣播的接收裝置的數(shù)字電視接收機(jī)、無(wú)線接收機(jī)等中。標(biāo)號(hào)說(shuō)明
100接收裝置(數(shù)字電視接收機(jī))101天線102調(diào)諧部103同步部104 FFT部
105傳送路徑特性推測(cè)部106自相關(guān)運(yùn)算部107噪聲功率推測(cè)部108抽頭系數(shù)運(yùn)算部109濾波部110均衡部
111傳送路徑特性推測(cè)部(第l傳送路徑特性推測(cè)部)
171 TMCC提取部
172TMCC解碼部
173 TMCC再調(diào)制部
181自相關(guān)矩陣生成部
182逆矩陣運(yùn)算部
183單位矩陣生成部
184系數(shù)計(jì)算部
權(quán)利要求
1、一種接收裝置,其特征在于,具備變換機(jī)構(gòu),將通過(guò)多載波傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu),基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率;傳送路徑特性推測(cè)機(jī)構(gòu),基于包含在上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu),運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu),基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波機(jī)構(gòu),按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)對(duì)上述傳送路徑特性進(jìn)行濾波處理。
2、 如權(quán)利要求1所述的接收裝置,其特征在于,上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)包括自相關(guān)矩陣生成機(jī)構(gòu),基于上述自相關(guān)值生成自相關(guān)矩陣;逆矩陣運(yùn)算機(jī)構(gòu),計(jì)算上述自相關(guān)矩陣的逆矩陣;系數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu),通過(guò)對(duì)上述逆矩陣的各元素乘以上述噪聲功率、從單位矩陣減去上述乘法的結(jié)果來(lái)計(jì)算噪聲除去濾波器的抽頭系數(shù)。
3、 如權(quán)利要求2所述的接收裝置,其特征在于,上述逆矩陣運(yùn)算部對(duì)上述自相關(guān)矩陣的對(duì)角元素加上預(yù)先設(shè)定的偏移成分。
4、 一種接收方法,其特征在于,具備變換步驟,將通過(guò)多載波傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè)步驟,基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率;傳送路徑特性推測(cè)步驟,基于包含在上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算步驟,運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算步驟,基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波步驟,按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)對(duì)上述傳送路徑特性進(jìn)行濾波處理。
5、 一種集成電路,其特征在于,具備變換機(jī)構(gòu),將通過(guò)多載波傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu),基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率;傳送路徑特性推測(cè)機(jī)構(gòu),基于包含在上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu),運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu),基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波機(jī)構(gòu),按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)對(duì)上述傳送路徑特性進(jìn)行濾波處理。
6、 一種數(shù)字電視接收機(jī),其特征在于,具備變換機(jī)構(gòu),將通過(guò)多載波傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu),基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率;傳送路徑特性推測(cè)機(jī)構(gòu),基于包含在上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu),運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu),基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波機(jī)構(gòu),按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)對(duì)上述傳送路徑特性進(jìn)行濾波處理。
7、 一種程序,其特征在于,使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理,該處理包括變換步驟,將通過(guò)多載波傳送方式接收到的時(shí)域的接收信號(hào)變換為頻域的接收信號(hào);噪聲功率推測(cè)步驟,基于變換后的頻域的接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率;傳送路徑特性推測(cè)步驟,基于包含在上述變換后的頻域的接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性;自相關(guān)運(yùn)算步驟,運(yùn)算計(jì)算出的傳送路徑特性的自相關(guān)值;抽頭系數(shù)運(yùn)算步驟,基于由上述噪聲功率推測(cè)機(jī)構(gòu)推測(cè)的噪聲功率和由上述自相關(guān)運(yùn)算機(jī)構(gòu)運(yùn)算的自相關(guān)值計(jì)算抽頭系數(shù);濾波步驟,按照由上述抽頭系數(shù)運(yùn)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的抽頭系數(shù)對(duì)上述傳 送路徑特性進(jìn)行濾波處理。
全文摘要
在接收裝置(100)中,噪聲功率推測(cè)部(107)根據(jù)頻域接收信號(hào)推測(cè)包含在該接收信號(hào)中的噪聲功率。傳送路徑特性推測(cè)部(105)基于包含在接收信號(hào)中的基準(zhǔn)信號(hào)推測(cè)傳送路徑特性。抽頭系數(shù)運(yùn)算部(108)基于包含在接收信號(hào)中的噪聲功率和傳送路徑特性的自相關(guān)值,計(jì)算濾波部(109)的抽頭系數(shù)。濾波部(109)通過(guò)按照抽頭系數(shù)將傳送路徑特性濾波處理,計(jì)算傳送路徑特性的推測(cè)值。
文檔編號(hào)H04J11/00GK101682457SQ20098000042
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者木村知弘, 馬赫布卜·良志奴 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社