專利名稱：分集式接收裝置及接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用數(shù)字多值調(diào)制方式分集接收經(jīng)過調(diào)制解調(diào)的數(shù)據(jù)信號序列的接收裝置及接收方法。
背景技術(shù)：
汽車、手機(jī)等移動體出于穩(wěn)定接收地面波廣播的目的，大多采用分集接收。
作為分集接收方式，可例舉有下列方式利用收發(fā)天線間其空間配置之差異的空間分集方式；多次發(fā)送相同的信號并使接收幾率提高的時(shí)間分集方式；在多個(gè)頻帶發(fā)送同一信號，利用衰落發(fā)生狀況因頻帶而異的特性，旨在任何頻段都能穩(wěn)定接收的頻率分集方式；以及利用發(fā)送信號其極化特性之差異的極化分集方式等。
其中，對于時(shí)間分集方式、頻率分集方式、極化分集方式來說，需要發(fā)送側(cè)多次發(fā)送或利用多個(gè)手段發(fā)送同一信息。因此，出于改善地面波廣播其接收特性的目的，為了有效利用有限的頻率資源，大多采用可以通過改變接收側(cè)的接收方式來實(shí)現(xiàn)的空間分集方式。
例如汽車移動接收模擬電視廣播的情況下，可實(shí)際應(yīng)用將多個(gè)天線設(shè)置于汽車上，并從所得到的多個(gè)接收信號當(dāng)中選擇接收信號電平最大的輸入信號這種空間分集接收方法。
但當(dāng)前數(shù)字廣播取得進(jìn)展。例如日本或歐洲采用正交頻分多路復(fù)用(下面稱為“OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)”)傳輸方式作為地面數(shù)字電視廣播方式。另外，OFDM傳輸方式在例如社団法人電波産業(yè)會標(biāo)凖規(guī)范“地面數(shù)字電視廣播的傳輸方式，ARIB STD-B31 1.1版”第2章第8頁“ISDB-T方式概要”第2～9行中有所披露。
將空間分集接收方式應(yīng)用于上述經(jīng)過OFDM調(diào)制的信號的情況下，利用多個(gè)天線接收多個(gè)信號，并對各接收信號分別進(jìn)行A/D變換、同步檢波、FFT運(yùn)算、解調(diào)處理。其結(jié)果，可分別就多個(gè)天線所接收到的信號生成由多個(gè)載波所構(gòu)成的OFDM信號。
空間分集接收方式，最為有效的是按OFDM載波單位處理多個(gè)天線所接收到的信號。具體來說，就每個(gè)OFDM載波從多個(gè)天線所接收到的信號當(dāng)中選擇一個(gè)最佳信號，或就每個(gè)OFDM載波對多個(gè)天線所接收到的信號進(jìn)行合成。
如上所述，在采取就每個(gè)接收信號將多個(gè)所接收到的OFDM信號解調(diào)至OFDM載波、并選擇或合成按天線個(gè)數(shù)單元得到的OFDM載波這種分集接收方式的情況下，需要用彼此相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇處理、合成處理。
但可預(yù)料的是，在移動接收環(huán)境中每個(gè)接收天線可接收通過不同傳播路徑的信號，所以不見得所得到的多個(gè)信號可以在相同定時(shí)獲得。
OFDM信號賦予了稱為保護(hù)間隔期間的、去除前后碼元干擾用的信號。保護(hù)間隔期間的信號為對OFDM信號中有效碼元期間其中一部分的復(fù)制，保護(hù)間隔期間和有效碼元期間保持著信號的連續(xù)性。因此，將所接收到的時(shí)域信號變換為頻域信號之際，從OFDM碼元期間(保護(hù)間隔期間+有效碼元期間)當(dāng)中提取與OFDM信號的1碼元期間相當(dāng)?shù)男盘?，進(jìn)行頻率變換。
對與OFDM信號的1碼元期間相當(dāng)?shù)男盘柕奶崛?，選擇前后碼元其干擾影響最小的期間。因此，所選擇的碼元期間有可能隨各信號中所含的延遲波的延遲時(shí)間、大小而有所不同。其結(jié)果，進(jìn)行頻率變換運(yùn)算的定時(shí)互不相同，所以由解調(diào)單元獲得信號的定時(shí)也有可能不同。
每個(gè)OFDM信號的載波進(jìn)行選擇、合成的分集接收方式，采用將多條支路其中的1條作為主支路、而將其他支路作為從支路的方式，通過檢測主支路的OFDM碼元的同步定時(shí)(例如通過以脈沖信號對后級處理單元通知碼元首單元單元進(jìn)行檢測)，并使其與從從支路檢測出的OFDM碼元的同步定時(shí)相一致，從而使主支路和從支路信號間的定時(shí)相一致，進(jìn)行載波的選擇、合成。
圖4為示出現(xiàn)有分集式接收裝置構(gòu)成的框圖。
圖4中，正交檢波單元404a和404b對OFDM信號進(jìn)行檢波，算出發(fā)送信號的載波頻率和接收裝置具有的頻率基準(zhǔn)信號兩者間的頻率誤差，校正接收裝置所具有的頻率基準(zhǔn)信號的頻率，判定OFDM信號的傳輸方式、保護(hù)間隔期間的長度。再從OFDM信號當(dāng)中提取有效碼元期間的信號并輸出給FFT運(yùn)算單元405a及405b。接著，輸出表明建立了同步這種信號。
圖5示出現(xiàn)有OFDM碼元期間的構(gòu)成。
如圖5所示，在OFDM碼元期間，對有效碼元期間的后單元信號進(jìn)行復(fù)制得到的信號，作為保護(hù)間隔期間的信號包含于OFDM碼元期間的前單元。
保護(hù)間隔期間的信號和有效碼元期間的信號，由于保護(hù)間隔期間的信號是對有效碼元期間信號的復(fù)制因而保持有連續(xù)性。因此，能夠從使得有效碼元期間與保護(hù)間隔期間相一致的期間起，任意提取與有效碼元期間相同長度的信號，并輸出給FFT運(yùn)算單元405a及405b。
但實(shí)際上，OFDM信號受發(fā)送天線和接收天線間傳播路徑的影響。例如傳播路徑是多徑環(huán)境的話，便受前后OFDM信號的干擾。因此，作為有效碼元期間，需要盡可能選擇不受前后OFDM信號干擾的期間。
作為從OFDM信號當(dāng)中提取有效碼元期間的信號的方法來說，例如有利用上述保護(hù)間隔期間的信號是對有效碼元期間的信號的復(fù)制這一特征，計(jì)算保護(hù)間隔期間的信號和有效碼元期間的信號兩者間的相關(guān)，確定最佳期間的方法。
FFT運(yùn)算單元405a及405b對從正交檢波單元404a及404b獲得的有效碼元期間的信號進(jìn)行FFT運(yùn)算，輸出FFT運(yùn)算結(jié)果。FFT運(yùn)算結(jié)果可根據(jù)FFT運(yùn)算的FFT點(diǎn)數(shù)確定。
FFT點(diǎn)數(shù)設(shè)定為大于OFDM信號其載波數(shù)的值，例如OFDM信號由幾千個(gè)OFDM載波構(gòu)成的情況下，進(jìn)行8192點(diǎn)的FFT運(yùn)算，根據(jù)FFT運(yùn)算輸出8192個(gè)復(fù)合信號作為運(yùn)算結(jié)果，1個(gè)復(fù)合信號表示1個(gè)OFDM載波的信號。
FFT運(yùn)算單元405a及405b從OFDM載波頻率低者起或從頻率高者起依次輸出8192個(gè)FFT運(yùn)算結(jié)果。而且，輸出定時(shí)信號以便能夠在進(jìn)行后級處理時(shí)判別FFT運(yùn)算結(jié)果與第幾OFDM載波相當(dāng)。
解調(diào)單元406a及406b自FFT運(yùn)算單元405a及405b獲得OFDM信號的FFT運(yùn)算結(jié)果。
首先，解調(diào)單元406a及406b提取OFDM信號所插入的TMCC(Transmission andMultiplexing Configuration and Control發(fā)送和多路復(fù)用配置及控制)信號進(jìn)行解調(diào)。由此獲得OFDM信號的各種參數(shù)。
所謂OFDM信號的各種參數(shù)，為傳輸方式、載波調(diào)制方式、編碼率、層次信息、時(shí)間交織長度、碼元序號等信息，是對OFDM信號進(jìn)行解調(diào)、施加去交織處理、進(jìn)行糾錯(cuò)處理時(shí)所必需的信息。
此外，解調(diào)單元406a及406b自FFT運(yùn)算結(jié)果的信號提取預(yù)先加入到OFDM信號中的導(dǎo)頻信號，根據(jù)導(dǎo)頻信號推定將所接收到的OFDM信號傳播過來的傳播路徑其傳輸路徑特性。
而且，通過對FFT運(yùn)算結(jié)果除以所推定的傳輸路徑特性，進(jìn)行解調(diào)處理。
另外，自FFT運(yùn)算單元405a及405b獲得定時(shí)信號，并使定時(shí)信號延遲解調(diào)單元中的處理延遲時(shí)間后輸出。此外，還根據(jù)傳輸路徑特性的推定結(jié)果另行輸出OFDM信號所含的OFDM載波的功率、振幅的信息。
合成單元407自解調(diào)單元406a及406b分別獲得解調(diào)結(jié)果即復(fù)合信號。而且，另行獲得定時(shí)信號。
這里，考慮將天線單元401a至解調(diào)單元406a作為主支路、天線單元401b至解調(diào)單元406b作為從支路來獲得信號的情況。
合成單元407從主支路和從支路分別獲得解調(diào)結(jié)果的復(fù)合信號，并進(jìn)行合成處理。對復(fù)合信號進(jìn)行合成之際，必須合成彼此相同的碼元、彼此相同的OFDM載波的復(fù)合信號。因此，需要根據(jù)自解調(diào)單元406a及406b獲得的定時(shí)信號檢測主支路和從支路信號兩者間的錯(cuò)位，并對該錯(cuò)位進(jìn)行校正。
現(xiàn)用圖6說明主支路和從支路兩者信號間發(fā)生錯(cuò)位的原因。
圖6為示出正交檢波單元404a及404b提取有效碼元期間的OFDM信號的情形的說明圖，給出主分支的OFDM信號和從分支的OFDM信號。圖6中橫向表示時(shí)間。
主分支和從分支分別獨(dú)立確定OFDM信號期間的情況下，如圖6所示，在主分支和從分支兩者間有可能OFDM信號其提取期間不同。一旦OFDM信號其提取期間不同，只要不另行在FFT運(yùn)算單元405a及405b、解調(diào)單元406a及406b進(jìn)行定時(shí)調(diào)整，合成單元407獲得各個(gè)信號的定時(shí)便會錯(cuò)位。
上述定時(shí)的錯(cuò)位，將主支路和分支路的信號暫存于存儲器等，在必定可得到主支路和分支路兩者信號的時(shí)間取出兩者信號即可。例如OFDM信號其提取期間錯(cuò)位的最大值，視為保護(hù)間隔期間的時(shí)間，并使主支路的信號延遲保護(hù)間隔期間再取出，與取出主支路信號相一致來取出分支路的相同OFDM載波信號。
接著，合成單元407對從解調(diào)單元406a及406b所獲得的復(fù)合信號進(jìn)行合成。
合成時(shí)，根據(jù)解調(diào)單元406a及406b所算出的接收信號所含的OFDM載波的功率信息、振幅信息，對進(jìn)行加權(quán)處理的信號進(jìn)行加法運(yùn)算。功率信息、振幅信息也可以為經(jīng)過量化的數(shù)值。另外，加權(quán)處理中所使用的功率信息、振幅信息也需要進(jìn)行與復(fù)合信號相同的延遲調(diào)整。
但這樣將多條支路其中1條作為主支路而將其他作為分支路的方式，接收過程中主支路的接收狀況顯著變差，或由于主支路一側(cè)天線信號線遭到拔掉、切斷等造成無法檢測出主支路OFDM碼元的同步定時(shí)這種情況下，即使從支路的接收狀態(tài)良好，也不可能使主從兩者間的定時(shí)相一致，也無法對載波進(jìn)行選擇、合成。
這是因?yàn)?，圖4的合成單元407中，對從主支路和從支路獲得的信號調(diào)整定時(shí)錯(cuò)位之際，預(yù)先使主支路延遲一定時(shí)間，與主支路輸出的信號的取出定時(shí)相一致，取出另行預(yù)先延遲的從支路的信號。
主支路的接收狀況一旦變差，并且無法提取有效碼元單元分的OFDM信號的話，合成單元便無法獲得作為基準(zhǔn)的定時(shí)信號，所以即便是從支路的接收狀況良好的場合，也難以對信號進(jìn)行合成。
因此，實(shí)施分集接收方式反而造成接收狀況變差。
此外，無法檢測出主支路的OFDM碼元其同步定時(shí)的情況下，無法獲得所接收的信號的傳輸參數(shù)等信息。因此，不可能由例如后級的糾錯(cuò)處理單元進(jìn)行糾錯(cuò)處理。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的分集式接收裝置，其特征在于，包括解調(diào)單元，輸出從多條支路接收到的接收信號表示其信號點(diǎn)的復(fù)合信息；主支路確定單元，確定確定在多條支路接收到的信號間使碼元同步的輸出定時(shí)相一致用的成為基準(zhǔn)的主支路，并輸出表明應(yīng)成為主支路的支路的信號；定時(shí)調(diào)整單元，通過從主支路確定單元輸入表明應(yīng)成為主支路的支路的信號，并使主支路的所述解調(diào)單元所輸入的復(fù)合信息和所述多個(gè)天線當(dāng)中主支路以外支路的所述解調(diào)單元所輸入的復(fù)合信息其碼元同步的輸出定時(shí)相一致，來調(diào)整合成定時(shí)；以及合成單元，用所述解調(diào)單元所輸入的復(fù)合信息合成所述接收信號。
按照本發(fā)明的分集式接收裝置，即便是主支路的接收狀況變差、主側(cè)天線信號線遭到拔掉、切斷等場合，也能將最佳支路切換為主支路，可使主從兩者間的定時(shí)相一致。


圖1為示出本發(fā)明實(shí)施方式1的分集式接收裝置其構(gòu)成的框圖；圖2示出的為本發(fā)明實(shí)施方式1的位數(shù)據(jù)的復(fù)原方法；圖3為說明本發(fā)明實(shí)施方式1的主支路切換動作的流程圖；圖4為示出現(xiàn)有分集式接收裝置其構(gòu)成的框圖；圖5示出的為現(xiàn)有OFDM碼元期間的構(gòu)成；圖6為示出現(xiàn)有正交檢波單元提取有效碼元期間的OFDM信號的情形的說明圖。
標(biāo)號說明101a、101b 天線單元102a、102b 調(diào)諧單元103a、103b A/D變換單元104a、104b 正交檢波單元105a、105b FFT運(yùn)算單元106a、106b 解調(diào)單元107 主支路確定單元108 定時(shí)調(diào)整單元
109 合成單元110 傳輸參數(shù)存儲單元111 去交織單元112 逆映射單元113 位去交織單元114 糾錯(cuò)單元具體實(shí)施方式
下面參照

本發(fā)明實(shí)施方式的分集接收方法。
(實(shí)施方式1)首先說明實(shí)施本發(fā)明分集接收方法的接收裝置的一例構(gòu)成。
圖1為示出本發(fā)明一實(shí)施例構(gòu)成的框圖。
圖1中，天線單元101a將廣播電臺所發(fā)送的廣播電波變換為電信號輸出。調(diào)諧單元102a從自天線單元101a得到的信號當(dāng)中提取特定頻帶的信號，并變換為基帶或者一固定的頻帶。而且，調(diào)諧單元102a輸出接收信號的平均功率信息和表明功率變動量的功率變動信息。
A/D變換單元103a將自調(diào)諧單元得到的模擬信號變換為數(shù)字信號。
正交檢波單元104a進(jìn)行OFDM信號的檢波，算出發(fā)送信號和解調(diào)單元106a所具有的頻率基準(zhǔn)信號兩者間的頻率誤差進(jìn)行校正，判定OFDM信號的傳輸方式、保護(hù)間隔期間的長度。而且，從OFDM信號當(dāng)中提取有效碼元期間的信號來輸出。此外，還輸出表明同步建立的信號。
OFDM信號由保護(hù)間隔期間的信號和有效碼元期間的信號所構(gòu)成。保護(hù)間隔期間的信號為將有效碼元期間后面的信號按原樣迭加到處于有效碼元期間前面的保護(hù)間隔期間的信號。具體來說，保護(hù)間隔期間的信號是對單元OFDM信號其中一單元分的復(fù)制，所以O(shè)FDM碼元期間(有效碼元期間+保護(hù)間隔期間)存在反復(fù)包含相同信號的單元位。一旦算出OFDM信號在時(shí)間方向上的相關(guān)值，便對與傳輸方式和保護(hù)間隔期間相對應(yīng)處給出較高的相關(guān)，所以可以判定傳輸方式和保護(hù)長度。
正交檢波單元104a只提取與有效碼元期間相當(dāng)?shù)男盘査椭梁蠹壍腇FT運(yùn)算單元105a。此時(shí)，可以判定傳輸方式和保護(hù)長度的話，便判定為建立了同步，并將表明同步建立的信號傳送給后級。
FFT運(yùn)算單元105a對從正交檢波單元104a得到的OFDM碼元期間的時(shí)域信號進(jìn)行FFT運(yùn)算處理，變換為頻域信號。而且，輸出定時(shí)信號以便在進(jìn)行后級處理時(shí)能夠判別FFT運(yùn)算結(jié)果與第幾OFDM載波相當(dāng)。
解調(diào)單元106a對OFDM信號所插入的TMCC(Transmission and MultiplexingConfiguration and Control發(fā)送和多路復(fù)用配置及控制)信號進(jìn)行解調(diào)，獲得OFDM信號的各種參數(shù)信息。該傳送參數(shù)信息中包含傳輸方式、載波調(diào)制方式、編碼率、間隔長度等信息。
此外，解調(diào)單元106a在OFDM信號當(dāng)中提取在頻率和時(shí)間方向上按一固定間隔配置的導(dǎo)頻信號。解調(diào)單元106a將所提取的導(dǎo)頻信號與基準(zhǔn)值(已知的振幅和相位)相比較，根據(jù)振幅和相位的變化算出導(dǎo)頻信號所處的載波的傳輸路徑特性(振幅和相位差的程度)。然后，沿時(shí)間方向和頻率方向插補(bǔ)上述導(dǎo)頻提取單元所算出的導(dǎo)頻信號所處的載波的傳輸路徑特性，算出全單元OFDM載波的傳輸路徑特性的推定值并輸出。插補(bǔ)中利用導(dǎo)頻載波的傳輸路徑特性，根據(jù)導(dǎo)頻載波間所存在的數(shù)據(jù)載波的數(shù)量進(jìn)行依次增加或依次減少這種插補(bǔ)，或者通過按平均值統(tǒng)一等進(jìn)行插補(bǔ)。接著，對自FFT運(yùn)算單元105a獲得的信號除以傳輸路徑特性的推定值單元，根據(jù)除法結(jié)果算出復(fù)合信號，輸出給定時(shí)調(diào)整單元108。
另外，解調(diào)單元106a向定時(shí)調(diào)整單元108輸出用根據(jù)導(dǎo)頻信號推定的傳輸路徑特性所算出的各OFDM載波表示其功率量的功率信息或表示其振幅量的振幅信息。而且，解調(diào)單元106a還算出接收信號中所包含的平均噪聲量并輸出。平均噪聲量可以根據(jù)接收信號點(diǎn)(經(jīng)過除法運(yùn)算的復(fù)合信號)和映射點(diǎn)間距離的平方的平均值算出。
至于101b至106b的構(gòu)成，各自的說明與上述101a至106a相同，故而說明從略。
主支路確定單元107用正交檢波單元104a、104b所輸入的表明同步建立的信號、從調(diào)諧單元102a、102b獲得的平均功率信息、功率變動信息確定最佳的主支路，將表明應(yīng)成為主支路的支路的信號送至定時(shí)調(diào)整單元108。
關(guān)于主支路確定單元107確定應(yīng)成為主支路的支路其確定動作將在下面敘述。
定時(shí)調(diào)整單元108暫時(shí)緩沖主支路確定單元107所確定的主支路其解調(diào)單元106a(或106b)所輸入的復(fù)合信號，并給予考慮到接收信號間定時(shí)差這種延遲。作為延遲來說，可考慮保護(hù)間隔期間單元分的延遲時(shí)間、OFDM碼元期間單元分的延遲時(shí)間等。而且，從支路所輸入的復(fù)合信號也緩沖，并使其與主支路信號的定時(shí)相一致來取出。
定時(shí)調(diào)整單元108根據(jù)FFT運(yùn)算單元105a(或105b)所輸入的定時(shí)信號，根據(jù)主支路和從支路各自定時(shí)信號兩者間的錯(cuò)位，檢測出兩信號的定時(shí)差。
另外，使延遲時(shí)間如OFDM碼元期間這樣長的情況下，為了防止前后順序不同的OFDM信號彼此間會發(fā)生的合成，除了定時(shí)信號以外，還需要另行獲得表示碼元序號的信號。當(dāng)然，使延遲時(shí)間與保護(hù)間隔期間為相同程度的情況下，也可以對碼元序號進(jìn)行比較。使延遲時(shí)間與保護(hù)間隔期間為相同程度其原因在于，正交檢波單元104a(或104b)中將OFDM信號提取期間其錯(cuò)位的最大值假定為保護(hù)間隔期間大小。考慮到碼元序號進(jìn)行信號合成的話，即便是因某種原因發(fā)生超出預(yù)先設(shè)想的定時(shí)差，也能夠防止對不同碼元中所含信號的合成。
定時(shí)調(diào)整單元108便這樣對合成單元109輸出經(jīng)過定時(shí)調(diào)整的復(fù)合信號。另外，也可另行設(shè)置存儲單元用于暫存主支路和從支路所輸入的復(fù)合信號，利用該存儲單元進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。
合成單元109從定時(shí)調(diào)整單元108獲得經(jīng)過定時(shí)調(diào)整的復(fù)合信號和功率信息或振幅信息。然后對從解調(diào)單元106a、106b得到的復(fù)合信號進(jìn)行合成。合成時(shí)，根據(jù)解調(diào)單元106a、106b所算出的發(fā)送接收信號的載波其功率信息或振幅信息，進(jìn)行加權(quán)處理對信號進(jìn)行加法運(yùn)算。功率信息或振幅信息也可以為經(jīng)過量化的數(shù)值。
合成單元109對后級的去交織單元111輸出經(jīng)過合成的接收信號點(diǎn)的復(fù)合信息、可靠性信息。作為可靠性信息，輸出的是合成所用信號的功率信息當(dāng)中的最大值等。
傳輸參數(shù)存儲單元110自各支路的正交檢波單元104a、104b輸入表明同步建立的信號，同時(shí)還從各支路的解調(diào)單元106a、106b輸入給出傳輸參數(shù)的信號。而且，傳輸參數(shù)存儲單元110不論是主支路還是從支路，都將從同步建立的支路所得到的傳輸參數(shù)信息輸出給后級模塊單元(去交織單元111、逆映射單元112、位去交織單元113、糾錯(cuò)單元114)。這樣，傳輸參數(shù)存儲單元110不論是主支路還是從支路，都通過向后級模塊單元傳送傳輸參數(shù)，從而即便是切換了主支路的情況下也能夠?qū)λ铣傻膹?fù)合信號進(jìn)行解碼。
這種情況下，碼元序號以外的傳輸參數(shù)并非頻繁變化，所以也可以設(shè)法保存選臺后得到的參數(shù)。而且，也可以定期檢查參數(shù)的變更，有變更的話便對其進(jìn)行更新。
另外，傳輸參數(shù)存儲單元110也可以自解調(diào)單元106a(或106b)獲得表明TMCC信號能夠解碼的信號，單元向后級模塊單元輸出從TMCC信號能夠解碼的支路所得到的傳輸參數(shù)信息，替代自各支路的正交檢波單元104a、104b輸入表明同步建立的信號。
另外，作為將傳輸參數(shù)信息傳送給后級模塊單元(去交織單元111、逆映射單元112、位去交織單元113、糾錯(cuò)單元114)的方法，也可不另設(shè)信號線而是在數(shù)據(jù)信號線中進(jìn)行多路復(fù)用。這是因?yàn)?，與FFT運(yùn)算單元105a、105b的輸出信號數(shù)為FFT運(yùn)算的點(diǎn)數(shù)份額有所不同單元，OFDM載波的總數(shù)少于FFT運(yùn)算的點(diǎn)數(shù)，因而數(shù)據(jù)有無效期間發(fā)生。例如傳輸參數(shù)為方式3的情況下，與FFT點(diǎn)數(shù)為8192點(diǎn)有所不同，OFDM載波總數(shù)為5717，其中2515(8192-5717)個(gè)數(shù)據(jù)是后級不要的數(shù)據(jù)。屬于從FFT運(yùn)算單元依次輸出8192個(gè)數(shù)據(jù)這種構(gòu)成的情況下，可將數(shù)據(jù)無效期間的單元分置換為傳輸參數(shù)，在后級模塊單元中提取。
去交織單元111在頻率和時(shí)間方向上對自合成單元109得到的經(jīng)過合成的接收信號點(diǎn)的復(fù)合信號進(jìn)行交替排列。交替排列方法預(yù)先規(guī)定好，使發(fā)送側(cè)所實(shí)施的交替排列復(fù)原。去交織單元111從傳輸參數(shù)存儲單元110獲得每個(gè)層次的交織長度和分段數(shù)的信息、有無單元分接收層次的信息，根據(jù)每個(gè)層次的時(shí)間交織長度參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交替排列。
逆映射單元112根據(jù)自去交替單元111得到的接收信號點(diǎn)的信息將信號所具有的位數(shù)據(jù)復(fù)原。通過從傳輸參數(shù)存儲單元110所輸出的傳輸參數(shù)知道每一層次的分段數(shù)、載波調(diào)制方式來進(jìn)行解調(diào)。假定分配給與接收信號點(diǎn)相距最近的映射點(diǎn)的碼元序列為發(fā)送碼元序列，進(jìn)行位數(shù)據(jù)的復(fù)原。例如接收信號按16QAM調(diào)制經(jīng)過載波調(diào)制的情況下，按照圖2所示這種規(guī)則進(jìn)行位數(shù)據(jù)復(fù)原。這時(shí)，就每一位對于接收信號點(diǎn)算出發(fā)送碼元點(diǎn)為0的映射點(diǎn)和發(fā)送碼元點(diǎn)為1的映射點(diǎn)兩者間的最短距離，將根據(jù)距離所求出的值作為似然度(0似然度、1似然度)送至后級的糾錯(cuò)單元(可稱為“軟判定”)。
計(jì)算似然度的情況下，用自合成單元109經(jīng)由去交織單元111所獲得的可靠性信息來校正上述似然度。合成單元109判定為可靠性低的情況下，將似然度校正為0(0似然度和1似然度相等)。另一方面，判定為可靠性高的情況下，所算出的似然度保持不變，不作校正進(jìn)行輸出?；蛘?，對從合成單元109得到的載波其電功率信息或振幅信息即可靠性值乘以先前求出的似然度后輸出。
如上所述，逆映射單元112算出并輸出根據(jù)自合成單元109得到的接收點(diǎn)信息求出的位數(shù)據(jù)序列和每一位的似然度。
然后，位去交織單元113對逆映射單元112的輸出進(jìn)行交替排列。交替排列方法是預(yù)先規(guī)定的，使發(fā)送側(cè)所實(shí)施的交替排列復(fù)原的方法。
糾錯(cuò)單元114根據(jù)從傳輸參數(shù)存儲單元110獲得的分段數(shù)、與載波調(diào)制方式有關(guān)的信息、糾錯(cuò)編碼率的信息，利用自位去交織單元113獲得的位數(shù)據(jù)序列和各位數(shù)據(jù)的似然度信息進(jìn)行糾錯(cuò)。此時(shí)，大多采用稱為“維特比譯碼”的糾錯(cuò)方法，此外大多組合“里德所羅門糾錯(cuò)碼”，但并不限于此，只要是用上述似然度進(jìn)行糾錯(cuò)，何種方法均可。
以上說明了本發(fā)明實(shí)施方式1中分集式接收裝置的構(gòu)成。
下面用圖3的流程圖說明該分集式接收裝置確定主支路時(shí)的動作。
首先，本發(fā)明的分集式接收裝置一旦接通電源或選臺(步驟S001)，主支路確定單元107用正交檢波單元104a、104b所輸入的表明同步建立的信號確定主支路(步驟S002)。具體來說，比較各支路的正交檢波單元104a、104b所輸入的表明同步建立的信號其輸入時(shí)刻，確定將接通電源或選臺后最早輸入表明同步建立這種信號的支路確定為主支路。
此外，主支路確定單元107也可用調(diào)諧單元102a、102b所輸入的接收信號的平均功率信息和表明功率變動量的功率變動信息確定主支路。通過將確定接收信號其平均功率最大的支路確定為主支路，或?qū)⒋_定接收信號其功率變動最小、可進(jìn)行穩(wěn)定接收的支路確定為主支路，從而將確定推定為接收狀況最佳的支路確定為主支路。而且，能夠以確定為主支路的信號為基準(zhǔn)，利用此后的定時(shí)調(diào)整單元108進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。
此外，主支路確定單元107也可接收表明解調(diào)單元106a、106b所輸出的平均噪聲量的數(shù)據(jù)，判別平均噪聲量最小的支路將其確定為主支路。
此外，為多個(gè)具有取向特性的天線組合而成的分集式接收裝置的情況下，可將發(fā)送確定電臺方向連接有具有取向特性的天線的支路確定為主支路。但這種情況下，為了對哪個(gè)天線朝向發(fā)送電臺方向進(jìn)行判斷，需要將能夠算出分集接收機(jī)和發(fā)送電臺兩者間位置關(guān)系的GPS(Global Positioning System全球定位系統(tǒng))、能夠檢測出分集接收機(jī)朝向的陀螺傳感器等組合在一起，將上述裝置輸出的位置和朝向信息輸入本發(fā)明分集式接收裝置的主支路確定單元107。例如汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)所用的分集接收機(jī)的情況下，發(fā)送電臺的位置、方向可利用汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)所具有的GPS以及傳感器來掌握，所以可通過汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)將上述信息輸入本發(fā)明的分集式接收裝置的主支路確定單元107來判別在發(fā)送電臺方向上具有取向特性的天線，并確定主支路。具有GPS的汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)、手機(jī)、移動式計(jì)算機(jī)等情況下，分集式接收裝置的朝向也與車或人的朝向相一致頻繁改變，因而也可以通過存儲單元中累積與此前分集式接收裝置的朝向有關(guān)的信息，根據(jù)該平均值算出所經(jīng)過的一固定期間內(nèi)朝向時(shí)間最長的方向，來確定主支路。
此外，還可通過與汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)、手機(jī)、移動式計(jì)算機(jī)等組合在一起，以其他方式確定主支路。舉例來說，讓上述裝置包括的存儲器或HDD內(nèi)存儲上次通過時(shí)所接收到的主支路、接收信號其平均功率最強(qiáng)的支路、接收信號其功率變動最小的支路是哪條支路，下一次通過同一地點(diǎn)的情況下將該信息輸出給本發(fā)明分集式接收裝置的主支路確定單元107，主支路確定單元107也可以設(shè)法將確定其確定為主支路。這種情況下，也可以設(shè)法另行由存儲上述信息的CD-ROM、DVD、SD存儲卡等記錄媒體確定主支路。
此外，也可以設(shè)法與包括可進(jìn)行雙向通信的通信單元的汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)、手機(jī)、移動式計(jì)算機(jī)等組合，將分集式接收裝置的所在地點(diǎn)和應(yīng)成為主支路的支路兩者間關(guān)系保存于可與汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)等通信的服務(wù)器中，用此信息確定主支路。這種情況下，可由本發(fā)明分集式接收裝置的主支路確定單元107經(jīng)由汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)等長期或每隔一固定期間上傳最新信息，以后再通過同一地點(diǎn)的汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)等根據(jù)最新的信息確定主支路。
主支路確定單元107將表明這樣確定的主支路的信號送至定時(shí)調(diào)整單元108，定時(shí)調(diào)整單元108按照表明主支路的信號暫時(shí)緩沖主支路的解調(diào)單元106a(或106b)所輸入的復(fù)合信號，并與從支路的解調(diào)單元106b(或106a)所輸入的復(fù)合信號在定時(shí)上相一致取出，輸出給合成單元109。
雖是這樣確定的主支路，但尤其是汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)、手機(jī)、移動式計(jì)算機(jī)等場合，分集式接收裝置所包括的天線相對于發(fā)送天線的朝向也頻繁改變，各支路的接收狀況也并非固定不變。隨著主支路的接收狀況變差，由定時(shí)調(diào)整單元108形成為基準(zhǔn)定時(shí)的主支路所得到的定時(shí)信號便無法獲得，最終有可能在合成定時(shí)上有錯(cuò)位發(fā)生。而且，主支路的天線布線由于腐蝕、事故等原因也有可能斷線。設(shè)想這種情況，主支路確定單元107確定主支路后，再預(yù)先確定下一候選主支路(步驟S003)。
至于為下一候選的主支路的確定，可與確定上述主支路的確定動作相同進(jìn)行，表明搜索出作為下一候選的主支路的信號存放于主支路確定單元107內(nèi)單元或外單元所包括的緩沖單元或存儲單元。
一旦廣播電波接收過程中因起初確定的主支路而發(fā)生基于上述原因的同步錯(cuò)位(步驟S004)，主支路確定單元107將表明已經(jīng)確定為下一候選主支路確定的支路的信號送至定時(shí)調(diào)整單元108。定時(shí)調(diào)整單元108暫時(shí)緩沖因此而成為下一候選的主支路其解調(diào)單元106b(或106a)所輸入的復(fù)合信號，并與從支路的解調(diào)單元106a(或106b)所輸入的復(fù)合信號在定時(shí)上相一致取出，輸出給合成單元109。
汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)、手機(jī)使用過程中車或人進(jìn)入隧道內(nèi)這種情況下，不可能經(jīng)過一固定時(shí)間再接收廣播電波。這種場合下，即便是如上文所述確定成為下一候選的主支路，成為下一候選的主支路本身也有可能無法接收廣播電波。這種情況下，主支路確定單元107搜索正在工作中的支路(步驟S005)，從正在工作中的支路當(dāng)中確定主支路(步驟S006)。正在工作中的支路找不到的情況下，主支路確定單元107再度確定下一候選，單元將表明所確定的下一候選主支路的信號輸出給定時(shí)調(diào)整單元108，定時(shí)調(diào)整單元108等待主支路恢復(fù)對廣播電波的接收(步驟S007)。
步驟S005中找不到正在工作中的支路的情況下，主支路確定單元107根據(jù)以往的接收狀況，確定將最新時(shí)間之前(接收中斷前瞬間)同步業(yè)已建立的支路確定為主支路。由此，可將預(yù)測為接收恢復(fù)時(shí)其接收狀況最好的支路作為主支路預(yù)備。而且，也可以根據(jù)以往的接收狀況對各支路間在以往的一固定時(shí)間內(nèi)的平均接收功率量、接收功率變動量進(jìn)行比較，選擇平均接收功率量最大的支路、接收功率變動量最小的支路并確定為主支路。另外，根據(jù)以往的同步建立狀況等確定主支路，因而主支路確定單元107需要在內(nèi)單元或外單元配備緩沖單元或存儲單元用于存儲以往的同步建立狀況等。
另外，尤其是正在移動中的廣播電波其接收狀況逐漸變化，所以主支路確定單元107也可以設(shè)法定期確定下一候選，并定期將給出主支路的信號輸出給定時(shí)調(diào)整單元108，定時(shí)調(diào)整單元108與此相對應(yīng)定期切換主支路來調(diào)整各支路間的定時(shí)。由此，可根據(jù)接收電波狀況對主支路實(shí)現(xiàn)極為細(xì)致的切換。這種情況下，汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)、手機(jī)、移動式計(jì)算機(jī)等，以根據(jù)分集式接收裝置的種類自由確定主支路的切換定時(shí)為宜。
綜上所述，利用本發(fā)明的分集式接收裝置，即便是主支路接收狀況變差、主側(cè)天線信號線遭到拔掉、切斷等場合，也能夠?qū)⒆罴训闹非袚Q為主支路，可使主從兩者間的定時(shí)相一致。
而且，包括傳輸方式、載波調(diào)制方式、編碼率、層次信息、交織長度等信息在內(nèi)的傳輸參數(shù)，不論是主支路還是從支路，傳輸參數(shù)存儲單元110都從同步建立的支路其解調(diào)單元106a(或106b)獲得，輸出給去交織單元111、逆映射單元112、位去交織單元113、糾錯(cuò)單元114。由此，即便是隨著接收狀況變差等而切換主支路的場合，不論是主支路還是從支路，都能夠?qū)θソ豢梿卧?11等傳送解調(diào)所用的參數(shù)。
以上本實(shí)施方式1用圖1說明的是2條支路的分集式接收裝置，但天線不限于2個(gè)，也可以配備3條支路、4條支路等若干個(gè)天線。
另外，本發(fā)明不限定傳輸方式，即使為如OFDM的多載波傳輸方式、VSB(VESTIGIALSIDE BAND殘留邊帶)等基于單載波的傳輸方式也行。此外，即便是數(shù)字調(diào)制方式也不限，也可以是8QAM、16QAM、32QAM、64QAM、256QAM、QPSK(Quadrature Phase ShiftKeying正交相移鍵控)等任何方式。
以上實(shí)施方式1中說明的是本發(fā)明分集式接收裝置及接收方法，但可通過將上述接收方法作為軟件裝入個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、電視機(jī)、視頻設(shè)備、其他STB(機(jī)頂盒)等內(nèi)置天線的或與天線連接的接收裝置，由PC等配備的CPU(Central Processing Unit中央處理單元)對此進(jìn)行處理和執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)行選擇、合成這種分集接收。
另外，為了用上述PC等配備的CPU處理并執(zhí)行實(shí)施方式1的接收方法，也可將上述方法作為CPU可處理的步驟形成為程序或程序所依據(jù)的數(shù)據(jù)存放于CD-ROM等記錄媒體。由此，可由具有讀取裝置的PC等實(shí)現(xiàn)上述方法。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明作為與分集式接收裝置其接收性能的維持有關(guān)的技術(shù)方案相當(dāng)有用。
權(quán)利要求
1.一種分集式接收裝置，用多條支路接收按照數(shù)字多值調(diào)制方式對載波調(diào)制后的信號，并進(jìn)行解調(diào)處理，其特征在于，包括解調(diào)單元，輸出表示從所述多條支路所接收到的接收信號的信號點(diǎn)的復(fù)合信息；主支路確定單元，確定在所述多條支路接收到的信號間使碼元同步的輸出定時(shí)相一致用而成為基準(zhǔn)的主支路，并輸出表明應(yīng)成為主支路的支路的信號；定時(shí)調(diào)整單元，從所述主支路確定單元輸入所述表明應(yīng)成為主支路的支路的信號，并通過使從主支路的所述解調(diào)單元所輸入的復(fù)合信息和所述多個(gè)天線當(dāng)中從主支路以外支路的所述解調(diào)單元輸入的復(fù)合信息其碼元同步的輸出定時(shí)相一致，來調(diào)整合成定時(shí)；以及合成單元，用經(jīng)過所述定時(shí)調(diào)整單元定時(shí)調(diào)整的復(fù)合信息合成所述接收信號。
2.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述解調(diào)單元就每一所述多條支路除了所述復(fù)合信號以外還從所述接收信號當(dāng)中提取記述解調(diào)所需信息的傳輸參數(shù)加以輸出，所述分集式接收裝置還包括存儲從所述解調(diào)單元輸出的所述傳輸參數(shù)的傳輸參數(shù)存儲單元。
3.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，還包括輸出表示所述多條支路所接收到信號的同步建立的信號的正交檢波單元，所述主支路確定單元將從所述正交檢波單元所輸入的表明最早同步建立的信號的支路確定為主支路。
4.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，還包括從所述多條支路所接收到的信號當(dāng)中提取特定頻帶的信號、同時(shí)輸出接收信號的平均功率信息的調(diào)諧單元，所述主支路確定單元將接收信號的平均功率最強(qiáng)的支路確定為主支路。
5.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，還包括從所述多條支路所接收到的信號當(dāng)中提取特定頻帶的信號、同時(shí)輸出表明接收信號的功率變動量的功率變動信息的調(diào)諧單元，所述主支路確定單元將接收信號的功率變動最小的支路確定為主支路。
6.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述解調(diào)單元進(jìn)一步根據(jù)所述多條支路所接收到的信號算出平均噪聲量并輸出，所述主支路確定單元將所述解調(diào)單元所輸出的平均噪聲量最小的支路確定為主支路。
7.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述多條支路還包括具有指向特性的天線，所述主支路確定單元將具有指向發(fā)送電臺方向的指向特性的天線所連接的支路確定為主支路。
8.如權(quán)利要求7所述的分集式接收裝置，其特征在于，還包括能對接收裝置定位的GPS單元；以及能對接收裝置方向定向的陀螺傳感器，所述主支路確定單元從所述GPS單元和所述陀螺傳感器當(dāng)中選擇具有指向發(fā)送電臺方向的指向特性的天線，并確定為主支路。
9.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，還包括能對分集式接收裝置定位的GPS單元；以及能雙向通信的通信單元，所述主支路確定單元，通過將所述GPS單元所判斷的接收裝置的位置信息發(fā)送給保存主支路確定信息的服務(wù)器，并從所述服務(wù)器獲得所述主支路確定信息，從而將具有指向發(fā)送電臺方向的指向特性的天線所連接的支路確定為主支路。
10.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，還包括可讀取存儲有所述主支路確定信息的記錄媒體的讀取裝置，所述主支路確定單元，按照所述讀取裝置從記錄媒體當(dāng)中讀取的所述主支路確定信息，將具有指向發(fā)送確定電臺方向的指向特性的天線的支路確定為主支路。
11.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述主支路確定單元，在主支路的接收狀況變差、無法檢測出碼元同步的情況下，從可接收的支路當(dāng)中確定新的主支路。
12.如權(quán)利要求11所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述主支路確定單元存儲接收狀況變差之前的接收狀況數(shù)據(jù)，根據(jù)所述接收狀況數(shù)據(jù)確定新的主支路。
13.如權(quán)利要求12所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述主支路確定單元，存儲表示所述多條支路每一條的同步建立的信號作為接收狀況變差之前的接收狀況數(shù)據(jù)，將接收狀況變差之前最后接收到表明同步建立的信號的支路確定為新的主支路。
14.如權(quán)利要求12所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述主支路確定單元，存儲所述多條支路每一條的平均接收功率量作為接收狀況變差之前的接收狀況數(shù)據(jù)，將接收狀況變差之前平均接收功率量最大的支路確定為新的主支路。
15.如權(quán)利要求12所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述主支路確定單元，存儲所述多條支路每一條的接收功率的變動量作為接收狀況變差之前的接收狀況數(shù)據(jù)，將接收狀況變差之前接收功率的變動量最小的支路確定為新的主支路。
16.如權(quán)利要求1所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述主支路確定單元，即使在主支路的接收狀況變差、無法檢測出碼元同步的情況下，以及此外可接收的支路不存在的情況下，也確定新的主支路。
17.如權(quán)利要求2所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述傳輸參數(shù)存儲單元存儲選臺后最初從所述解調(diào)單元輸出的傳輸參數(shù)，用所述傳輸參數(shù)對接收信號進(jìn)行解調(diào)處理。
18.如權(quán)利要求2所述的分集式接收裝置，其特征在于，所述傳輸參數(shù)存儲單元，存儲在接收狀況恢復(fù)以后最初從所述解調(diào)單元輸出的傳輸參數(shù)，用所述傳輸參數(shù)對接收信號進(jìn)行解調(diào)處理。
19.一種分集式接收方法，以多條支路接收按照數(shù)字多值調(diào)制方式對載波調(diào)制后的信號，并進(jìn)行解調(diào)處理，其特征在于，包括解調(diào)步驟，輸出表示從所述多條支路接收到接收信號的信號點(diǎn)的復(fù)合信息；主支路確定步驟，確定在所述多條支路接收到的信號間使碼元同步的輸出定時(shí)相一致用而成為基準(zhǔn)的主支路，并輸出表明應(yīng)成為主支路的支路的信號。
20.如權(quán)利要求19所述的分集式接收方法，其特征在于，所述主支路確定步驟還包括確定下一候選主支路的步驟；以及在當(dāng)前主支路的接收狀況變差時(shí)，將所述當(dāng)前主支路切換為確定為下一候選的主支路的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的分集式接收裝置，可以根據(jù)接收狀況等任意確定在多條支路接收到的信號間使碼元同步的輸出定時(shí)相一致用的成為基準(zhǔn)的主支路。利用這種構(gòu)成，即便是接收過程中主支路的接收狀況顯著變差，或因主側(cè)天線信號線遭到拔掉、切斷等而無法檢測出OFDM同步的場合，也可以通過將主支路切換為接收良好的其他支路來進(jìn)行載波的選擇、合成。
文檔編號H04B7/08GK1842983SQ20058000093
公開日2006年10月4日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者谷口友彥, 問山圭一, 上田和也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社