受信装置
【課題】本発明の一実施例では、信号の受信状況に応じて電力消費を抑える受信装置を提供することができる。
【解決手段】上記課題を解決するため、変調されたシンボル信号を受信する受信装置は、該シンボル信号の開始位置を所定の同期捕捉処理時間で検出する同期捕捉部と、該同期補足部で検出された該シンボル信号を復調するとともに該シンボル信号の変調エラー率を算出する復調部と、該復調部により算出された該変調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定する制御部とを有する。
【解決手段】上記課題を解決するため、変調されたシンボル信号を受信する受信装置は、該シンボル信号の開始位置を所定の同期捕捉処理時間で検出する同期捕捉部と、該同期補足部で検出された該シンボル信号を復調するとともに該シンボル信号の変調エラー率を算出する復調部と、該復調部により算出された該変調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定する制御部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を受信する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号の送受信方法の一つに時分割多重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＴＤＭ）方式がある。ＴＤＭ方式とは複数のチャネル信号をそれぞれ時分割し、時分割したチャネル信号を時間的にずらして配列し、配列した信号を一定の周波数帯で伝送する多重化の一方式である。ＴＤＭ方式は携帯端末向け地上波デジタル放送規格であるＤＶＢ−Ｈ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｈａｎｄｈｅｌｄ）やＭｅｄｉａＦＬＯ（Ｍｅｄｉａ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｌｉｎｋ Ｏｎｌｙ）に利用されている。
【０００３】
信号を受信する受信装置は送信装置から送信された複数のチャネルからなる時分割多重信号のうち１つのチャネルの信号を選択する。受信装置は選択していない他のチャネルの信号を受信している間その信号を処理する必要が無いが、受信信号を処理していなくても、電源が投入されたアイドリング状態において受信装置は電力を消費する。携帯端末に用いられる受信装置は、待ち受け時間を延ばすために消費電力を抑えることが求められる。受信装置での電力消費を抑えて待ち受け時間を延ばすため、待機状態では受信装置は電源オフの状態になる。そして選択したチャネルの次の時分割信号を受信する時間が来ると、受信装置は電源オンの状態となる。
【０００４】
受信装置が電源オフの状態から次の時分割信号を受信するまでの間に、受信装置は受信信号を復調する復調部や受信信号の誤りを訂正する誤り訂正部などをセットアップしておく必要がある。復調部や誤り訂正部の起動のタイミングには放送規格などによりセットアップに必要な時間として推奨される固定値があり、受信装置はその固定値に応じて受信処理前に復調部や誤り訂正部の起動を開始する。
【０００５】
信号の受信条件が変化する場合、受信装置に設定した固定値では長すぎる場合がある。例えば携帯端末が静止した状態で信号を受信する場合や、送信装置と受信装置との距離が近いために受信する信号の品質が高い場合、放送規格により推奨された固定値よりも短い時間で受信処理前の起動処理を終了できる場合がある。このような場合にまで一律に固定値で起動することは、携帯端末の消費電力を大きくする一因となる。以下の特許文献には時分割多重信号を受信する受信装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２９６７１号公報
【特許文献２】特願２００５−５１６３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一実施例では、信号の受信状況に応じて電力消費を抑える受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、変調されたシンボル信号を受信する受信装置は、該シンボル信号の開始位置を所定の同期捕捉処理時間で検出する同期捕捉部と、該同期補足部で検出された該シンボル信号を復調するとともに該シンボル信号の変調エラー率を算出する復調部と、該復調部により算出された該変調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定する制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態によれば、信号の受信状況に応じて電力消費を抑える受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】受信装置のブロック図である。
【図２】ＭＥＲの値から同期捕捉処理時間を算出するためのテーブルである。
【図３】受信装置の動作を表すフローチャート図である。
【図４】受信装置の起動タイミングを表すタイミングチャート図である。
【図５】受信装置のブロック図である。
【図６】ＢＥＲの値から同期捕捉処理時間を算出するためのテーブルである。
【図７】受信装置の動作を表すフローチャート図である。
【図８】受信装置のブロック図である。
【図９】受信装置の動作を表すフローチャート図である。
【図１０】受信装置のブロック図である。
【図１１】処理時間算出部の詳細ブロック図である。
【図１２】ＣＮＲの値からＢＥＲ予測値を算出するためのテーブルである。
【図１３】エラー量比率から補正量を算出するためのテーブルである。
【図１４】処理時間算出部の動作フローチャート図である。
【図１５】受信装置のブロック図である。
【図１６】利得調整部の詳細ブロック図である。
【図１７】移動速度から増幅度調整時間を算出するためのテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態について説明する。なお、以下の実施例はプロセッサによるプログラムの処理でも実現可能である。また、各実施形態における構成の組み合わせも本発明の実施形態に含まれる。
【００１２】
図１は本実施の形態に係る受信装置１の構成の一例を示すブロック図である。受信装置１は時分割された多重データのうち選択したデータを受信する場合に起動する。受信装置１は受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２を有する。
【００１３】
受信アンテナ５は受信した受信信号のうち選択したチャネル信号を増幅する。チャネル信号はデジタル情報を位相変化等によりＧＨｚ帯の変調波に重畳させた信号である。増幅部１０は受信したチャネル信号の周波数をＧＨｚ帯からＭＨｚ帯に変換する。
【００１４】
チャネル信号の信号強度は送信装置からの距離や受信装置１の受信環境の変化により変動する。チャネル信号の信号強度の時間的な変動を防ぎ安定した復調処理を行うため、増幅部１０は同期捕捉部１１へ出力する信号の信号強度が一定になるように周波数変換後のチャネル信号を増幅処理する。
【００１５】
１つのチャネル信号は同一周期の複数のＯＦＤＭシンボル信号を有する。ここでＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は複数の情報を同時に送るため、互いに干渉しない複数の異なる周波数を有する変調波を用いてデータを送信する方式である。ＯＦＤＭシンボル信号は直交波周波数分割多重化されたシンボル信号である。ＯＦＤＭシンボル信号はＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式等で変調されている。
【００１６】
ＯＦＤＭシンボル信号間にはガードインターバルと呼ばれる一定時間長の信号が挿入されている。ガードインターバルはその後に続くＯＦＤＭシンボル信号の最後の部分と同一の信号である。
【００１７】
同期捕捉部１１は増幅部１０により増幅されたチャネル信号に対し、ＯＦＤＭシンボル信号に含まれるガードインターバルに基づいてＯＦＤＭシンボル信号のシンボルタイミング同期捕捉処理を行う。同期捕捉部１１はＯＦＤＭシンボル信号の先頭位置を検出する同期捕捉処理を一定時間実行する。同期捕捉部１１による同期捕捉処理の詳細を以下に記載する。
【００１８】
同期捕捉部１１はあるＯＦＤＭシンボル信号とそのＯＦＤＭシンボル信号に対応するガードインターバルとの間で自己相関の算出処理を行う。同期捕捉部１１はある一定区間の信号を信号Ａとして選択する。また同期捕捉部１１はその区間からＯＦＤＭシンボル信号の１周期分の時間遅れた時間から一定区間の信号を信号Ｂとして選択する。同期捕捉部１１は信号Ａと信号Ｂとの自己相関を計算する。
【００１９】
自己相関を計算するため、同期捕捉部１１は信号Ａおよび信号Ｂをそれぞれ一定間隔でサンプリングする。同期捕捉部１１はサンプリングした信号Ａと信号Ｂの振幅同士を積算し、サンプリング範囲の積算値の総和を自己相関として算出する。ＯＦＤＭシンボル信号は正または負に均等にばらつく白色雑音に近い。よってガードインターバルとＯＦＤＭシンボル信号の後半部分以外との積算値は正または負の値が混在したものとなるため、その総和である自己相関は小さくなる。一方信号Ａがガードインターバルであり、信号Ｂがガードインターバルに対応するＦＤＭシンボル信号の後半部分である場合、信号Ａと信号Ｂとの積算は正の値同士または負の値同士となり積算結果は必ず正になる。よって積算値の総和である自己相関は大きくなる。同期捕捉部１１は信号Ａとしての選択区間を時間的に少しずつずらしながら横軸をずれ時間、縦軸を自己相関値とする移動平均特性を算出する。この結果ずれ時間に対してある１点に自己相関値のピークを有する移動平均特性を得ることが出来る。
【００２０】
同期捕捉部１１は自己相関値がピークを有する場合のずれ時間からＯＦＤＭシンボル信号の位相ずれ量を特定することが出来る。ＯＦＤＭシンボル信号の位相ずれ量を特定することにより、同期捕捉部１１はＯＦＤＭシンボル信号の先頭位置を検出し、同期捕捉処理をすることが出来る。ＯＦＤＭシンボル信号を同期捕捉処理することにより、精度の高い復調処理を行うことが出来る。同期捕捉部１１は同期捕捉処理後のＯＦＤＭシンボル信号を復調部１３に送信する。
【００２１】
信号の受信条件が良い場合、上述の通り同期捕捉部１１は１つのＯＦＤＭシンボル信号を用いて正確に同期捕捉処理することが出来る。しかし、信号の受信条件が悪く、ノイズが受信信号に重畳している場合、ガードインターバルとガードインターバルに対応するＯＦＤＭシンボル信号の後半部分の波形形状が同一ではなくなるため、自己相関の算出値は小さくなる。この結果、時間方向に対する移動平均特性のピーク値が検出できないほど小さくなる。ピーク値の検出精度を上げるにはピーク値のＳＮ比を上げればよい。上述の処理を複数のＯＦＤＭシンボル信号に対して行うことにより、ピーク値のＳＮ比を上げることが出来る。
【００２２】
ＯＦＤＭシンボル信号に対する自己相関の算出処理回数が増えるほど、同期捕捉部１１での同期捕捉処理に必要な時間は長くなる。よって信号の受信条件が悪化すると、それに応じて同期捕捉部１１の処理時間を長く確保する必要が生じる。
【００２３】
利得調整部１２は同期捕捉部１１に入力されるチャネル信号の電圧振幅に基づいて、増幅部１０から出力されるチャネル信号の電圧振幅が一定になるように増幅部１０の電圧増幅利得を調整する。同期捕捉部１１は利得調整部１２に電圧振幅値の情報を出力する。受信装置１の移動等により受信信号の電圧振幅の変動が大きい場合、同期捕捉部１１に入力されるチャネル信号の強度を一定に保つための増幅処理時間が必要になる。また、急激な利得調整により増幅部１０が発振するのを防ぐため、利得調整部１２は一定の時定数で増幅部１０の利得を変化させる。よって信号の受信条件の変化が大きい場合には、それに応じて利得調整部１２および増幅部１０の処理時間を長く確保する必要が生じる。
【００２４】
復調部１３は同期捕捉部により同期補正されたチャネル信号を復調する。復調部１３はＭＥＲ算出部１４を有する。ＭＥＲ算出部１４は受信信号の復調時において変調エラー率（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＭＥＲ）の平均値であるＭＥＲ２０を算出し、処理時間算出部１７へ送信する。ＭＥＲとはＯＦＤＭシンボル信号を復調して得られたデータのコンスタレーションと送信側の理想的なコンスタレーションとの間のずれ量の平均値であり、受信データのばらつきの大きさを表す。コンスタレーションとは復調データの同相成分をＸ軸、直行成分をＹ軸としてＸ−Ｙ座標上に各周波数成分の信号をプロットしたものをいう。ＭＥＲの算出についての詳細は後述する。ばらつきが大きいことは信号の受信条件が悪いことを意味する。受信条件が悪くなると、前述の通り同期捕捉するのに要する時間が長くなる。この結果同期捕捉部１１における受信信号の処理時間は長くなる。
【００２５】
制御部２はＭＥＲ算出部１４の算出したＭＥＲ２０に応じて同期捕捉部１１による同期捕捉処理を実行する時間を設定する。制御部２は起動制御部１８、処理時間算出部１７を有する。処理時間算出部１７はテーブル５０を有する。処理時間算出部１７は受信したＭＥＲ２０に基づいてテーブル５０を参照し、同期捕捉部１１がチャネル信号を処理するのに最適な同期捕捉処理時間２６を算出する。処理時間算出部１７は算出した同期捕捉処理時間２６を起動制御部１８に送信する。
【００２６】
アクセス制御部１６はデジタル信号を処理する図示しない処理装置へエラー訂正処理後のデジタル信号を送信する。アクセス制御部１６はまた、処理中のチャネル信号から次のチャネル信号の受信予定時間である受信時間情報１９を読み取り、起動制御部１８に送信する。
【００２７】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９および同期捕捉処理時間２６に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５に起動制御信号２１、２２、２３、２４、２５を送信する。起動制御信号を送信するタイミングは起動制御部１８が受信した同期捕捉処理時間２６によって異なる。同期捕捉部１１の起動開始時間をＭＥＲ２０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。
【００２８】
図２はＭＥＲ２０の値から同期捕捉処理時間２６を算出するためのテーブル５０である。列５５は処理時間算出部１７に入力されたＭＥＲ２０の値をキャリアノイズ率（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｓｉｏ：ＣＮＲ）に変換した値である。変調方式が決まるとＭＥＲとＣＮＲとは１対１の対応関係を有する。ＭＥＲとＣＮＲとの変換率はあらかじめ算出され、処理時間算出部１７に記憶されている。処理時間算出部１７は入力されたＭＥＲ２０の値をＣＮＲに変換する。ここでＣＮＲは信号の搬送波の電力とノイズの電力との比であり、ＣＮＲが大きいほど信号品質は良い。
【００２９】
信号を正確に受信するために必要な所要ＣＮＲの値は信号の規格および信号の復号方法により一意的に決まる。例えばビタビ復号およびリード・ソロモン復号で構成されているＤＶＢ−Ｈ規格での所要ＣＮＲは、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）で約１４ｄＢである。ここで１６ＱＡＭとはデジタル変調方式の一つであり、位相と振幅をそれぞれ４種類ずつ利用し、それらの組み合わせによりデータを送受信するものである。ノイズ量が非常に多い場合として所要ＣＮＲに０．５ｄＢを足した値である１４．５ｄＢを設定し、０．５ｄＢ刻みでＣＮＲの判定値を大きくしていく。
【００３０】
列５６は変換したＣＮＲに対応する同期捕捉処理時間である。同期捕捉処理時間の最大値はそれぞれの通信規格のガイドラインで定められている。行５２において、ＣＮＲが１４．５ｄＢよりも小さい場合、同期捕捉処理時間は５０ｍｓとなっている。ここで５０ｍｓはＤＶＢ−Ｈ規格の実装ガイドラインに定められている同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間の最大値である。また行５４においてＣＮＲが１５ｄＢ以上の場合、ノイズ量は非常に小さいと判定し、ＤＶＢ−Ｈ規格の２ＯＦＤＭシンボル長時間である２ｍｓを設定する。さらに行５３においてＣＮＲが１４．５ｄＢ以上でありかつ１５ｄＢよりも小さい場合、同期捕捉処理時間には最大値５０ｍｓと最小値２ｍｓとの中間値である２５ｍｓを設定する。
【００３１】
以上、ＭＥＲ２０の値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。起動開始時間の最適化により、同期捕捉処理時間を受信条件によっては規格で定められた５０ｍｓから最小値の２ｍｓまで短縮することが出来る。同期捕捉処理時間を短縮することにより増幅部１０、利得調整部１２、および同期捕捉部１１の起動開始時間を遅らせ、増幅処理、利得調整処理、および同期捕捉処理により発生する電力消費を抑えることが出来る。
【００３２】
なお、本実施例ではＭＥＲから変換したＣＮＲを指標として同期捕捉処理時間を設定したが、ＭＥＲをそのまま用いても良いし、他の指標を用いて同期捕捉処理時間を設定しても良い。
【００３３】
図３は受信装置１の動作を表すフローチャート図である。起動制御部１８は受信装置１の増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオン状態にする（Ｓ１０）。受信アンテナ５はチャネル信号を受信する（Ｓ１１）。増幅部１０は受信アンテナ５が受信したチャネル信号の周波数帯をＭＨｚ帯に変換すると共に、所定の振幅に増幅する（Ｓ１２）。同期捕捉部１１は増幅されたチャネル信号を同期捕捉処理する（Ｓ１３）。復調部１３は同期捕捉処理後のチャネル信号を復調処理する（Ｓ１４）。復調部１３は復調したチャネル信号の各周波数成分についてコンスタレーションを取得する（Ｓ１５）。図１の復調部１３はＭＥＲ算出部１４を有する。ＭＥＲ算出部１４は取得した各周波数成分のコンスタレーションとその理想値とのＸ−Ｙ座標上の差分を計算する（Ｓ１６）。伝送品質が良いほど各周波数成分のコンスタレーションは理想値に近づくので、ＭＥＲを評価することで伝送品質を評価することが出来る。
【００３４】
ＭＥＲ算出部１４は取得した各周波数成分のコンスタレーションとその理想値とのＸ−Ｙ座標上の差分値の累積値を算出する（Ｓ１７）。ＭＥＲ算出部１４は算出した累積値の平均値を算出する（Ｓ１８）。この算出した累積値の平均値に基づいて算出される受信信号のエラー発生率をＭＥＲ２０とする。
【００３５】
起動制御部１８がオフ制御しない場合（Ｓ１９、ＮＯ）、受信装置１はステップＳ１０からの処理を繰り返す。起動制御部１８がオフ制御する場合（Ｓ１９、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオフ状態にする（Ｓ２０）。
【００３６】
アクセス制御部１６は選択したチャンネルの時分割信号がいつ受信されるのかを示す受信時間情報１９を現在受信している信号から取得する（Ｓ２１）。処理時間算出部１７はＭＥＲの平均値であるＭＥＲ２０をＭＥＲ算出部１４から取得する（Ｓ２２）。処理時間算出部１７は取得したＭＥＲ２０に対応する同期捕捉処理時間２６をテーブル５０から参照し決定する（Ｓ２３）。起動制御部１８はアクセス制御部１６から送信された受信時間情報１９と処理時間算出部１７から送信された同期捕捉処理時間２６に基づいて、同期捕捉部１１の起動タイミングである受信開始時間を算出し設定する（Ｓ２４）。起動制御部１８はタイマ等によりオフ制御後の経過時間を計測開始する（Ｓ２５）。計測した経過時間が起動制御部１８に設定した受信開始時間よりも小さい場合（Ｓ２６、ＮＯ）、起動制御部１８は経過時間を計測し続ける。計測した経過時間が受信開始時間以上になると（Ｓ２６、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオン状態にし（Ｓ１０）、再びステップＳ１１からの処理を実行する。
【００３７】
以上のステップを実行し、ＭＥＲ２０の値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、消費電力を抑えることが出来る。
【００３８】
図４は次の信号を受信するまでの受信装置の起動タイミングを表すタイミングチャートである。受信装置１のそれぞれの構成要素は、増幅部１０、利得調整部１２、同期捕捉部１１、復調部１３、誤り訂正部１５の順にオンする。増幅部１０がオンしてから信号増幅処理が完了するまでの時間を信号増幅処理時間６０とする。利得調整部１２がオンしてから利得調整処理が完了するまでの時間を利得調整処理時間６１とする。復調部１３がオンしてから復調処理が完了するまでの時間を復調処理時間６３とする。誤り訂正部１５がオンしてから誤り訂正処理が完了するまでの時間を誤り訂正処理時間６４とする。
【００３９】
本実施形態において、同期捕捉処理時間２６の値が復調部１３のＭＥＲ算出部１４から出力されるＭＥＲ２０の値によって最適化される。同期捕捉処理時間２６を最適化することにより信号の受信開始前の受信装置１の起動時間を最適化し、電力消費を抑えることができる。
【００４０】
図５は他の実施形態に係る受信装置１ａのブロック図である。受信装置１ａは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ａを有する。受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
復調後のＯＦＤＭシンボル信号はエラーを検出するためのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）データ、およびエラーを訂正するためのＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）データを有する。ＣＲＣとはデータをブロック単位で特定の数式で割って、それが割り切れるように冗長ビットであるＣＲＣデータを付加し、検査のときには、特定の数式で割ってチェックする検査方式である。誤り訂正部１５はＣＲＣにより、ブロック単位でビットエラーが発生したかどうかを検出することが出来る。ＥＣＣとはデータにビットごとのエラーを訂正するためのＥＣＣデータを付加し、ビットエラーが検出された場合にそのビットエラーを訂正するエラー訂正処理である。エラー訂正の方法には畳み込み符号、リード・ソロモン符号、ターボ符号などがある。誤り訂正部１５はＥＣＣにより、ビット単位でエラー検出およびエラー訂正することが出来る。
【００４２】
誤り訂正部１５は検出したビットエラーの数をカウントするためのエラーカウンタ７１を有する。ＣＲＣまたはＥＣＣによりエラーが検出された場合、エラーカウンタ７１は復調部１３により復調されたＯＦＤＭシンボル信号に含まれる一定ビット数または一定パケット数当りのエラーの数をカウントする。一定ビット数または一定パケット数などの一定データ長当りのエラー発生数をカウント後、誤り訂正部１５はエラーカウンタ７１によりカウントしたエラーの数を一定データ長であるビット数またはパケット数で割ることにより、ビットエラー率（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＢＥＲ）やパケットエラー率（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＰＥＲ）等のエラー率を算出する。ここで、ＢＥＲとはＯＦＤＭシンボル信号の全ビット数に対するエラービット数の比であり、ＰＥＲとはＯＦＤＭシンボル信号の全パケット数に対するエラーパケット数の比である。また、復調処理により発生するビットエラー数に基づいて算出されるエラー率を復調エラー率と呼ぶ。
【００４３】
ＢＥＲやＰＥＲの値は受信装置１ａの受信条件により前述のＭＥＲと同様に変化する。ＭＥＲの値はＯＦＤＭシンボル信号における変調波の位相及び振幅が理想値からずれるほど大きくなるが、このずれ量が大きくなるほど正しく復調できなくなる可能性が高くなる。正しく復調できないということはエラー率であるＢＥＲやＰＥＲが大きくなることを意味する。つまり、ＭＥＲが大きくなると、ＢＥＲやＰＥＲも同様に大きくなる。よってＢＥＲやＰＥＲが大きくなるほどＯＦＤＭシンボル信号における変調波の位相及び振幅が理想値からずれているといえる。
【００４４】
ＯＦＤＭシンボル信号における変調波の位相及び振幅が理想値からずれている場合、前述の通り同期捕捉処理におけるガードインターバルとＯＦＤＭシンボル信号の後半部分との自己相関は小さくなる。よってＭＥＲを用いて同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を最適化したのと同様の手法により、ＢＥＲやＰＥＲを用いて同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を最適化することが出来る。
ＢＥＲやＰＥＲの算出は、誤り訂正部１５の外部に設けられた演算装置により行っても良い。誤り訂正部１５は算出したＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報７０を制御部２ａに送信する。
【００４５】
制御部２ａは処理時間算出部１７ａ、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７ａは受信したエラー率情報７０から同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を算出し起動制御部１８に送信する。同期捕捉処理時間２６の算出方法の詳細は後述する。
【００４６】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９および同期捕捉処理時間２６に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５に起動制御信号を送信する。起動制御信号を送信するタイミングは受信した同期捕捉処理時間２６によって異なる。同期捕捉部１１の起動開始時間をエラー率情報７０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、受信装置１ａの電力消費を最適化することが出来る。
【００４７】
図６はＢＥＲの値から同期捕捉処理時間２６を算出するためのテーブル８０である。テーブル８０は処理時間算出部１７ａに記憶されている。列８５は入力されたＢＥＲの値である。誤り訂正部１５によりエラー訂正される前の受信信号の評価値は、誤り訂正部１５に採用されているエラー訂正方式の訂正能力によって決まる。例えばＤＶＢ−Ｈ規格においては、誤り訂正部１５はビタビ復号法とリード・ソロモン復号法との連結で信号を復号する。ビタビ復号後のＢＥＲが２×１０Ｅ―４より小さければ、リード・ソロモン復号後の信号はエラーなしと判断する。誤り訂正部１５はビタビ復号後の信号のエラー量をエラーカウンタ７１でカウントし、算出したＢＥＲ７０を出力する構成とする。
【００４８】
テーブル８０において、行８２の通り２×１０Ｅ−４から０．５×１０Ｅ−４を引いた１．５×１０Ｅ−４をノイズ量が非常に多い場合の判定値とする。判定値は１．０×１０Ｅ−４刻みで小さくなるように設定する。
【００４９】
列８６は列８５のＢＥＲの値に対応する同期捕捉処理時間である。同期捕捉処理時間の最大値は規格ごとにガイドラインで定められている。行８２において、ＢＥＲが１．５×１０Ｅ−４よりも大きい場合、同期捕捉処理時間は５０ｍｓとなっている。ここで５０ｍｓはＤＶＢ−Ｈ規格の実装ガイドラインに定められている同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間の最大値である。また行８４においてＢＥＲが０．５×１０Ｅ−４以下の場合、ノイズ量は非常に小さいと判定し、ＤＶＢ−Ｈ規格の２ＯＦＤＭシンボル長時間である２ｍｓを設定する。さらに行８３においてＢＥＲが０．５×１０Ｅ−４よりも大きくかつ１．５×１０Ｅ−４以下の場合、同期捕捉処理時間には最大値５０ｍｓと最小値２ｍｓとの中間値２５ｍｓを設定する。
【００５０】
以上ＢＥＲの値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより、同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。
【００５１】
図７は受信装置１ａの動作を表すフローチャート図である。ステップＳ３０からステップＳ３４までの処理はステップＳ１０からステップＳ１４までの処理と同じなので、その説明を省略する。
【００５２】
誤り訂正部１５は受信した誤り訂正前のデータを誤り訂正部１５に設けたメモリ等に保持する（Ｓ３５）。誤り訂正部１５は保持したデータに対しエラー訂正処理を実行する（Ｓ３６）。誤り訂正部１５に設けられたエラーカウンタ７１はエラー訂正前のデータとエラー訂正後のデータとの差分を取得する（Ｓ３７）。エラーカウンタ７１は差分値の累積値を算出する（Ｓ３８）。誤り訂正部１５は算出した累積値に基づいてＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報７０を算出する（Ｓ３９）。
【００５３】
起動制御部１８がオフ制御しない場合（Ｓ４０、ＮＯ）、受信装置１ａはステップＳ３０からの処理を繰り返す。起動制御部１８がオフ制御する場合（Ｓ４０、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオフ状態にする（Ｓ４１）。
【００５４】
アクセス制御部１６は選択したチャンネルの時分割信号がいつ受信されるのかを示す受信時間情報１９を現在受信している信号から取得する（Ｓ４２）。処理時間算出部１７ａはエラー率情報７０を誤り訂正部１５から取得する（Ｓ４３）。処理時間算出部１７ａは取得したエラー率情報７０に対応する同期捕捉処理時間２６をテーブル８０から参照し決定する（Ｓ４４）。起動制御部１８はアクセス制御部１６から送信された受信時間情報１９と処理時間算出部１７ａから送信された同期捕捉処理時間２６に基づいて、同期捕捉部１１の起動タイミングである受信開始時間を算出し設定する（Ｓ４５）。起動制御部１８はタイマ等によりオフ制御後の経過時間を計測開始する（Ｓ４６）。計測した経過時間が起動制御部１８に設定した受信開始時間よりも小さい場合（Ｓ４７、ＮＯ）、起動制御部１８は経過時間を計測し続ける。計測した経過時間が受信開始時間以上になると（Ｓ４７、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオン状態にし（Ｓ３０）、再びステップＳ３１からの処理を実行する。
【００５５】
以上のステップを実行し、ＢＥＲの値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより、同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。
【００５６】
図８は他の実施の形態に係る受信装置１ｂのブロック図である。受信装置１ｂは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ｂを有する。受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
アクセス制御部１６はエラーカウンタ９１を有する。エラーカウンタ９１は受信信号のうち誤り訂正部１５で誤り訂正できなかったビット単位またはパケット単位のエラーの数をカウントする。アクセス制御部１６はエラーカウンタ９１によりカウントしたエラーの数に基づいてビットエラー率（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＢＥＲ）やパケットエラー率（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＰＥＲ）を算出する。ＢＥＲはデータにおける所定のビット数当りのエラー率を表す。ＰＥＲはデータにおける所定のパケット量当りのエラー率を表す。アクセス制御部１６は算出したＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報９０を処理時間算出部１７ａに送信する。
【００５８】
制御部２ｂは処理時間算出部１７ｂ、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７ｂはテーブル８０ａを有する。処理時間算出部１７ｂは受信したエラー率情報９０に基づいてテーブル８０ａを参照し、同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を算出し、起動制御部１８に送信する。
【００５９】
テーブル８０ａはテーブル８０と同様にＢＥＲの範囲とその範囲に対応する同期捕捉処理時間情報とを有する。受信信号のエラーはエラー訂正部１５によりエラー訂正されるため、基本的にアクセス制御部１６に入力される受信信号のＢＥＲは誤り訂正部１５に入力される受信信号のＢＥＲに比べて非常に小さな値となる。よって、テーブル８０ａにおいてＢＥＲの大きさを判定する判定基準値も、テーブル８０におけるＢＥＲの判定基準値よりも小さくなる。
【００６０】
例えばＤＶＢ−Ｈ規格において、誤り訂正部１５により誤り訂正された信号のＢＥＲが１．０×１０Ｅ−１０以下であれば、エラーは無いと判定する。そこで、テーブル８０ａはテーブル８０の列８５を以下の通り書き換える。まず行８２においてＢＥＲが１×１０Ｅ−１０から０．２５×１０Ｅ−１１を引いた９．７５×１０Ｅ−１１より大きい場合に、同期捕捉処理時間が５０ｍｓとなるように書き換える。判定値は０．２５×１０Ｅ−１１刻みで小さくなるように設定する。また行８４においてＢＥＲが９．５×１０Ｅ−１１以下の場合、同期捕捉処理時間が２ｍｓとなるように書き換える。さらに行８３においてＢＥＲが９．５×１０Ｅ−１１以上でありかつ９．７５×１０Ｅ−１１よりも小さい場合、同期捕捉処理時間が最大値５０ｍｓと最小値２ｍｓとの中間値２５ｍｓとなるように書き換える。
【００６１】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９および同期捕捉処理時間２６に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５に起動制御信号を送信する。起動制御信号を送信するタイミングは受信した同期捕捉処理時間２６によって異なる。同期捕捉部１１の起動開始時間をエラー率情報９０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、受信装置１ｂの電力消費を最適化することが出来る。
【００６２】
図９は受信装置１ｂの動作を表すフローチャート図である。ステップＳ５０からステップＳ５４までの処理はステップＳ１０からステップＳ１４までの処理と同じなので、その説明を省略する。
【００６３】
誤り訂正部１５は復調されたデータのエラー訂正処理を実行する（Ｓ５５）。アクセス制御部１６はアクセス制御部１６によるエラー訂正前のデータをアクセス制御部１６に設けたメモリ等に保持する（Ｓ５６）。アクセス制御部１６はエラー訂正処理を実行する（Ｓ５７）。アクセス制御部１６に設けられたエラーカウンタ９１はエラー訂正前のデータとエラー訂正後のデータとの差分を取得する（Ｓ５８）。エラーカウンタ９１は差分値の累積値を算出する（Ｓ５９）。アクセス制御部１６は算出した累積値に基づいてＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報９０を算出する（Ｓ６０）。
【００６４】
起動制御部１８がオフ制御しない場合（Ｓ６１、ＮＯ）、受信装置１ｂはステップＳ５０からの処理を繰り返す。起動制御部１８がオフ制御する場合（Ｓ６１、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオフ状態にする（Ｓ６２）。ステップＳ６３からステップＳ６８までの処理はステップＳ４１からステップＳ４７までの処理と同じなので、その説明を省略する。
【００６５】
以上のステップを実行し、同期捕捉部１１の起動開始時間をエラー率情報９０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、受信装置１ｂの電力消費を最適化することが出来る。
【００６６】
図１０は他の実施の形態に係る受信装置１ｃのブロック図である。受信装置１ｃは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ｃを有する。復調部１３はＭＥＲ算出部１４を有し、ＭＥＲ２０を算出し出力する。誤り訂正部１５はエラーカウンタ７１を有し、エラー率情報の一つであるＢＥＲ７０を算出し出力する。受信装置１ｃにおいて、受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
受信した信号にエラーが発生する原因として、受信装置の受信環境に依存するガウシアンノイズや、受信装置の移動により発生するフェージングがある。ガウシアンノイズとは、宇宙からの電磁放射や電波を散乱させる大気中の水分のような要因や、都市生活における電気製品のスイッチングにより発せられるさまざまな人工雑音を平均化したものを表す。フェージングとは、放送局から発せられた電波が建物や山などで反射し、受信装置はそれら反射による経路長の異なる複数の電波を受信する時、経路長の異なる受信波の間の干渉により受信レベルが変化する現象の事であり、受信装置が移動するときには反射波の経路長の時間変化が生じるため、干渉による受信レベルの変化も時間変化を伴う。従って、ガウシアンノイズは時間経過に対する変化量が小さく、フェージングは時間経過に対する変化量が大きいという特徴がある。本実施例において制御部２ｃは、ＭＥＲ算出部１４から出力されたＭＥＲ２０に基づいてエラーカウンタ７１により算出されるＢＥＲの値を予測し、予測値と実測値との比較結果に基づいて同期捕捉処理時間２６を補正する。これにより受信装置１ｃは受信信号に時間的な変化の大きいノイズが発生した場合であっても、ノイズ量に応じた最適な受信装置の起動開始時間を設定することが出来る。ＭＥＲおよびＢＥＲの値から受信装置の移動状態を予測する方法の詳細は後述する。
【００６８】
制御部２ｃは復調部１３の算出した特定のデータ長当りのエラー率と誤り訂正部１５の算出した特定のデータ長当りのエラー率に応じて同期捕捉部１１の起動タイミングを制御する。制御部２ｃは処理時間算出部１７ｃ、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７ｃは復調部１３から出力されたＭＥＲ２０を受信する。また処理時間算出部１７ｃは誤り訂正部１５から出力されたＢＥＲ７０を受信する。処理時間算出部１７ｃは受信したＭＥＲ２０に基づいてＢＥＲの予測値を算出する。処理時間算出部１７ｃは算出したＢＥＲの予測値と、受信したＢＥＲ７０の値とを比較する。処理時間算出部１７ｃは比較結果に応じてＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲ値を補正する。処理時間算出部１７ｃは補正されたＣＮＲ値とテーブル５０に基づいて同期捕捉処理時間２６を算出し、起動制御部１８に送信する。
【００６９】
以上の動作により受信信号に時間的な変化の大きいノイズが発生した場合であっても、ノイズ量に応じた最適な受信装置の起動開始時間を設定することが出来る。
【００７０】
図１１は処理時間算出部１７ｃのブロック図である。処理時間算出部１７ｃはエラー量予測部１００、エラー量比較部１０１、エラー量補正部１０２、処理時間変換部１０３を有する。エラー量予測部１００はテーブル１０４を有する。エラー量予測部１００はテーブル１０４を参照し、ＭＥＲ算出部１４から送信されたＭＥＲ２０の値をＢＥＲの予測値に変換しエラー量比較部１０１にＢＥＲ予測値１０６を出力する。ＢＥＲの予測は受信信号のノイズがガウシアンノイズであることを前提に行われる。ＭＥＲ２０の値からＢＥＲの予測値に変換する方法の詳細は後述する。
【００７１】
エラー量比較部１０１はＢＥＲ予測値１０６および誤り訂正部１５から送信されるＢＥＲ７０を入力とする。エラー量比較部１０１はＢＥＲ７０をＢＥＲ予測値１０６で割った結果をエラー量比率１０７としてエラー量補正部１０２に送信する。前述の通りＢＥＲ予測値１０６の算出は、受信信号のノイズがガウシアンノイズであることを前提に行われる。受信信号のノイズがガウシアンノイズのみである場合、ＢＥＲ７０とＢＥＲ予測値１０６の値はほぼ等しくなる。一方、受信信号にガウシアンノイズ以外のノイズであるフェージング等がさらに重畳している場合、ＢＥＲ７０はＢＥＲ予測値１０６よりも大きくなる。この結果、エラー量比率１０７の値は大きくなる。よってエラー量比率１０７に応じてＣＮＲ値を補正することにより、同期捕捉処理時間２６をより正確に最適化することが出来る。
【００７２】
エラー量補正部１０２はエラー量比率１０７を入力とする。エラー量補正部１０２はテーブル１０５を有する。エラー量補正部１０２はエラー量比率１０７に基づいてテーブル１０５を参照し、ＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲ値の補正量を決定する。エラー量補正部１０２は決定した補正量１０８を処理時間変換部１０３へ送信する。エラー量比率１０７が大きいほどＣＮＲ値をより小さくするように補正量１０８は設定される。エラー量比率１０７からＣＮＲの補正値１０８を設定する方法の詳細は後述する。
【００７３】
処理時間変換部１０３は補正量１０８およびＭＥＲ２０を入力とする。処理時間変換部１０３はテーブル５０を有する。処理時間変換部１０３は入力されたＭＥＲ２０からＣＮＲ値を算出すると共に、補正量１０８に基づいて算出したＣＮＲ値を補正する。処理時間変換部１０３は補正したＣＮＲ値に基づいてテーブル５０を参照し、同期捕捉処理時間２６を決定する。同期捕捉処理時間２６はＣＮＲ値が小さいほど大きくなる。よってＣＮＲ値をＢＥＲ予測値に応じて補正し、その補正値によって同期捕捉処理時間２６を決定することにより、受信信号のノイズの種類に応じた同期捕捉処理時間を設定することが出来る。
【００７４】
処理時間変換部１０３はＭＥＲ２０の代わりにエラー量予測部１００においてテーブル１０４を参照するためにＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲ値を入力としても良い。これによりテーブル５０の参照のためのＭＥＲ２０からＣＮＲ値の計算処理を省略し、処理を高速化することが出来る。
【００７５】
以上の動作により受信信号に時間的な変化の大きいノイズが発生した場合であっても、ＭＥＲ２０から算出するＣＮＲ値を適切に補正することにより、ノイズ量に応じた最適な受信装置の起動開始時間を設定することが出来る。
【００７６】
図１２はＭＥＲ２０から算出したＣＮＲの値からＢＥＲ予測値を参照するためのテーブル１０４である。テーブル１０４はエラー量予測部１００に記憶されている。列１１７はＭＥＲ２０から算出したＣＮＲの値である。ＭＥＲ２０とＣＮＲとの変換率はあらかじめ算出され、エラー量予測部１００に記憶されている。列１１８は算出したＣＮＲ値に基づいて予測される、誤り訂正部１５から出力されるＢＥＲの値である。またＢＥＲ予測値は受信信号をガウシアンノイズ環境下で受信していることを前提に予測する。なお、本実施例においてＭＥＲをＣＮＲに変換しているのは、ＤＶＢ−Ｈ等の通信規格においてノイズ量がＣＮＲで規定されており、規格との対応付けが容易になるためであり、ＣＮＲを算出せずにＭＥＲとＢＥＲを直接対応させても良い。
【００７７】
行１１０から行１１６は算出したＣＮＲ値に対応するＢＥＲ予測値をそれぞれ示している。ＤＶＢ−Ｈ規格において要求される１６ＱＡＭでのＣＮＲの値は１３．９ｄＢであるため、行１１２においてＣＮＲ＝１３．９ｄＢに対応するＢＥＲ予測値を２．０×１０Ｅ−４とし、その前後の値を行１１０から行１１６の通り定義している。
【００７８】
エラー量予測部１００は以上の通り定義されたテーブル１０４を参照することにより、入力されたＭＥＲ２０に基づいてＢＥＲ予測値１０６を出力することが出来る。例えばＭＥＲ２０から算出したＣＮＲが１３ｄＢの場合、エラー量予測部１００の出力するＢＥＲ予測値は、テーブル１０４の行１１０より３．０×１０Ｅ−４となる。なお本実施例では変調方式が１６ＱＡＭであるとして説明しているが、複数の変調方式に対応した複数のテーブルを用意し、受信信号の変調方式に応じてテーブルを切り替えても良い。
【００７９】
図１３はエラー量補正部１０２の有するテーブル１０５である。列１３０のエラー量比率Ｒは誤り訂正部から出力されるＢＥＲ７０をエラー量予測部１００から出力されるＢＥＲ予測値１０６で除算した値である。エラー量比率Ｒが大きいほど実際のエラー量は大きいということになる。つまり、ガウシアンノイズ以外の影響によりＯＦＤＭシンボル信号にエラーの原因となるノイズが重畳していると推測できる。エラー量比率Ｒはエラー量比較部１０１により算出され、エラー量比率１０７として出力される。
【００８０】
列１３１はＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲの値を補正する補正量である。エラー量比率Ｒが大きいほどＣＮＲ値がより小さくなるように補正量を設定する。列１３０のエラー量比率Ｒのステップおよび列１３１の補正量は各規格における受信装置の回路構成やＬＳＩの設計条件等により異なる値となる。
【００８１】
本実施例では行１２０に示す通り、エラー量比率Ｒが１．５よりも小さい場合にはＢＥＲ予測値と実測値が同等であるとして補正値を０とする。また行１２０から行１２９に示す通り、エラー量比率Ｒが１．５から１増えるごとに補正量の絶対値を０．１ずつ増やすようにする。エラー量補正部１０２はテーブル１０５を参照することにより、エラー量比率Ｒが大きいほどＣＮＲ値を小さくするように補正量１０８を出力する。これにより処理時間変換部１０３はエラー量補正部に入力されるエラー量比率１０７が大きいほど出力する同期捕捉処理時間を長く設定することが出来る。
【００８２】
図１４は処理時間算出部１７ｂの処理フローである。処理時間算出部１７ｃは復調部１３から送信されたＭＥＲ２０を取得する（Ｓ７０）。また処理時間算出部１７ｃは誤り訂正部１５から送信されたＢＥＲ７０を取得する（Ｓ７１）。処理時間算出部１７ｃは取得したＭＥＲ２０に基づいてＢＥＲ予測値を算出する（Ｓ７２）。処理時間算出部１７ｃは取得したＢＥＲ７０を算出したＢＥＲ予測値で割ることによりエラー量比率を算出する（Ｓ７３）。処理時間算出部１７ｃは算出したエラー量比率に基づいてＣＮＲの補正量を算出する（Ｓ７４）。処理時間算出部１７ｃはＭＥＲ２０から算出したＣＮＲ値にエラー量比率から算出したＣＮＲの補正量を足してＣＮＲ値を補正し、補正後のＣＮＲ値から同期捕捉処理時間を決定する（Ｓ７５）。
【００８３】
以上のステップを実行することにより処理時間算出部１７ｃを有する受信装置１ｃはＭＥＲおよびＢＥＲに基づいてエラーの種類を予測し、予測したエラーの種類に応じて同期捕捉処理時間を最適化することが出来る。なお、エラーの種類の予測は２つの異なるエラー率から予測することが出来る。よって復調部１３から出力されるＭＥＲとアクセス制御部１６から出力されるＢＥＲとを用いることによっても、本実施例と同様にエラーの種類を予測することが出来る。また誤り訂正部から出力されるＢＥＲとアクセス制御部１６から出力されるＢＥＲとを用いることによっても、本実施例と同様にエラーの種類を予測することも出来る。
【００８４】
図１５は他の実施の形態に係る受信装置１ｄのブロック図である。受信装置１ｄは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２ａ、復調部１３ａ、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ｃを有する。受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
復調部１３ａはＭＥＲ算出部１４および移動速度算出部１４０を有する。前述の実施例においてＭＥＲ算出部１４から出力されるＭＥＲや、エラーカウンタ７１から出力されるＢＥＲまたはＰＥＲの値から同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化する方法について説明した。本実施例ではさらに移動速度算出部１４０により算出した移動速度に基づいて利得調整部１２ａの起動時間を最適化する方法について説明する。
【００８６】
ＭＥＲ算出部１４は処理時間算出部１７にＭＥＲ２０を送信する。移動速度算出部１４０は受信したＯＦＤＭシンボル信号を復調して得たデータのコンスタレーションが時間経過と共にＸ−Ｙ座標の原点を中心として回転する位相変化量に基づいて受信装置１ｄの移動速度を算出する。移動速度算出部１４０は処理時間算出部１４２に算出した移動速度１４１を出力する。本実施形態において移動速度算出部１４０は復調部１３ａに実装されているが、復調部１３ａ以外の部分に実装しても良い。
【００８７】
制御部２ｃは前述の実施例の通り、復調部１３ａの算出した特定のデータ長当りのエラー率に応じて同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間を設定するとともに、移動速度１４１に応じて利得調整部１２ａにおける電圧利得を調整する時間を設定する。制御部２ｃは処理時間算出部１７、１４２、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７はテーブル５０を有する。処理時間算出部１７は受信したＭＥＲ２０に基づいてテーブル５０を参照し、同期捕捉処理時間２６を起動制御部１８に送信する。また、処理時間算出部１４２はテーブル１４３を有する。処理時間算出部１４２は受信した移動速度１４１に基づいてテーブル１４３を参照し、増幅度調整時間１４４を起動制御部１８に送信する。
【００８８】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９、同期捕捉処理時間２６、および増幅度調整時間１４４に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２ａ、復調部１３ａ、誤り訂正部１５に起動制御信号２１、２２、２３、２４、２５を送信する。利得調整部１２ａは受信したＯＦＤＭシンボル信号の電圧利得が一定になるようにＯＦＤＭシンボル信号の増幅度を調整する。より具体的には、利得調整部１２ａは同期捕捉部１１から送信された設定信号１４５に基づいて増幅部１０に設定する利得を決定し、利得調整信号１４６を増幅部１０に送信する。
【００８９】
起動制御信号を送信するタイミングは受信した同期捕捉処理時間２６および増幅度調整時間１４４によって異なる。同期捕捉部１１および利得調整部１２ａの起動開始時間をＭＥＲ２０および移動速度１４１に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１および利得調整部１２ａの起動開始時間を最適化し、受信装置１ｄの電力消費を最適化することが出来る。
【００９０】
図１６は利得調整部１２ａの詳細ブロック図である。利得調整部１２ａは受信したＯＦＤＭシンボル信号の電圧利得が一定になるように増幅度を調整する。利得調整部１２ａは利得処理部１５０、記憶部１５１を有する。利得処理部１５０は受信した設定信号１４５に基づいて増幅部１０に設定する増幅度を決定する。利得処理部１５０は利得調整信号１４６を増幅部１０に送信すると共に増幅度を決定するための設定値１５２を記憶部に送信する。
【００９１】
記憶部１５１はＯＦＤＭシンボル信号受信時に設定した増幅度の設定値１５２を記憶する。記憶部１５１は利得調整部１２ａをオンする起動制御信号２３を受信すると、先のＯＦＤＭシンボル信号受信時において記憶した増幅度の設定値を設定値１５３として利得処理部１５０に送信する。利得処理部１５０は記憶部１５１から読み出した設定値１５３を初期値として増幅度の調整を開始する。
【００９２】
受信装置１ｄが信号を受信する条件が大きく変化しない場合、利得処理条件が大きく変化することは無い。そこで記憶部１５１に利得の設定条件を記憶させ、次の増幅度設定の際にその設定条件を読み出すことにより増幅度を調整するのに要する処理時間を短縮することが出来る。なお、本実施例における利得設定技術は他の実施例に対しても適応可能である。
【００９３】
図１７は処理時間算出部１４２の有するテーブル１４３である。列１７０の移動速度は復調部１３ａから出力される移動速度１４１である。列１７１は利得調整部１２ａが増幅部１０に設定する増幅度を設定するのに必要な時間である。移動速度が大きいほど増幅度調整時間が長くなるように設定する。
【００９４】
行１６０は受信装置１ｄが停止状態すなわち移動速度が０ｋｍ／ｈである場合の増幅度時間を示す。受信装置１ｄが停止状態の場合、移動による受信条件の変化は無い。よって利得調整部１２ａは先の信号受信のときに設定し記憶部１５１に記憶した設定値をそのまま用いることが出来るため、増幅度調整時間は短くてよい。
【００９５】
行１６２は受信装置１ｄが高速移動している状態すなわち移動速度が３０ｋｍ／ｈである場合の増幅度調整時間を示す。受信装置１ｄが高速移動している場合、信号の受信条件は大きく変化すると予測される。よって利得調整部１２ａは先の信号受信のときに設定し記憶部１５１に記憶した設定値をもちいても、増幅度調整時間として通信規格のガイドラインで定められている最大値を割り当てる。本実施例においてガイドラインで定められている最大値は２０ｍｓであるとする。移動速度が３０ｋｍ／ｈ以上の場合も同様に最大値を割り当てる。
【００９６】
行１６１は受信装置１ｄが歩行程度の速度で移動している状態すなわち移動速度が３ｋｍ／ｈである場合の増幅度調整時間を示す。受信装置１ｄが歩行速度で移動している場合、利得の設定時間として通信規格のガイドラインで定められている最大値ほどの時間は必要ないと予測される。よって歩行速度で移動している場合の増幅度調整時間はガイドラインで定められている最大値の半分である１０ｍｓとする。
【００９７】
以上の通り移動速度に応じて増幅度調整時間を割り当てることにより、信号の受信条件に応じて増幅度調整時間を最適化することが出来る。
【符号の説明】
【００９８】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 受信装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 制御部
５ 受信アンテナ
１０ 増幅部
１１ 同期捕捉部
１２、１２ａ 利得調整部
１３、１３ａ 復調部
１４ ＭＥＲ算出部
１５ 誤り訂正部
１６ アクセス制御部
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 処理時間算出部
１８ 起動制御部
５０、８０、 テーブル
７１、９１ エラーカウンタ
１００ エラー量予測部
１０１ エラー量比較部
１０２ エラー量補正部
１０３ 処理時間変換部
１０４、１０５ テーブル
１４０ 移動速度算出部
１４２ 処理時間算出部
１５０ 利得処理部
１５１ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を受信する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号の送受信方法の一つに時分割多重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＴＤＭ）方式がある。ＴＤＭ方式とは複数のチャネル信号をそれぞれ時分割し、時分割したチャネル信号を時間的にずらして配列し、配列した信号を一定の周波数帯で伝送する多重化の一方式である。ＴＤＭ方式は携帯端末向け地上波デジタル放送規格であるＤＶＢ−Ｈ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｈａｎｄｈｅｌｄ）やＭｅｄｉａＦＬＯ（Ｍｅｄｉａ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｌｉｎｋ Ｏｎｌｙ）に利用されている。
【０００３】
信号を受信する受信装置は送信装置から送信された複数のチャネルからなる時分割多重信号のうち１つのチャネルの信号を選択する。受信装置は選択していない他のチャネルの信号を受信している間その信号を処理する必要が無いが、受信信号を処理していなくても、電源が投入されたアイドリング状態において受信装置は電力を消費する。携帯端末に用いられる受信装置は、待ち受け時間を延ばすために消費電力を抑えることが求められる。受信装置での電力消費を抑えて待ち受け時間を延ばすため、待機状態では受信装置は電源オフの状態になる。そして選択したチャネルの次の時分割信号を受信する時間が来ると、受信装置は電源オンの状態となる。
【０００４】
受信装置が電源オフの状態から次の時分割信号を受信するまでの間に、受信装置は受信信号を復調する復調部や受信信号の誤りを訂正する誤り訂正部などをセットアップしておく必要がある。復調部や誤り訂正部の起動のタイミングには放送規格などによりセットアップに必要な時間として推奨される固定値があり、受信装置はその固定値に応じて受信処理前に復調部や誤り訂正部の起動を開始する。
【０００５】
信号の受信条件が変化する場合、受信装置に設定した固定値では長すぎる場合がある。例えば携帯端末が静止した状態で信号を受信する場合や、送信装置と受信装置との距離が近いために受信する信号の品質が高い場合、放送規格により推奨された固定値よりも短い時間で受信処理前の起動処理を終了できる場合がある。このような場合にまで一律に固定値で起動することは、携帯端末の消費電力を大きくする一因となる。以下の特許文献には時分割多重信号を受信する受信装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２９６７１号公報
【特許文献２】特願２００５−５１６３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一実施例では、信号の受信状況に応じて電力消費を抑える受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、変調されたシンボル信号を受信する受信装置は、該シンボル信号の開始位置を所定の同期捕捉処理時間で検出する同期捕捉部と、該同期補足部で検出された該シンボル信号を復調するとともに該シンボル信号の変調エラー率を算出する復調部と、該復調部により算出された該変調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定する制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態によれば、信号の受信状況に応じて電力消費を抑える受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】受信装置のブロック図である。
【図２】ＭＥＲの値から同期捕捉処理時間を算出するためのテーブルである。
【図３】受信装置の動作を表すフローチャート図である。
【図４】受信装置の起動タイミングを表すタイミングチャート図である。
【図５】受信装置のブロック図である。
【図６】ＢＥＲの値から同期捕捉処理時間を算出するためのテーブルである。
【図７】受信装置の動作を表すフローチャート図である。
【図８】受信装置のブロック図である。
【図９】受信装置の動作を表すフローチャート図である。
【図１０】受信装置のブロック図である。
【図１１】処理時間算出部の詳細ブロック図である。
【図１２】ＣＮＲの値からＢＥＲ予測値を算出するためのテーブルである。
【図１３】エラー量比率から補正量を算出するためのテーブルである。
【図１４】処理時間算出部の動作フローチャート図である。
【図１５】受信装置のブロック図である。
【図１６】利得調整部の詳細ブロック図である。
【図１７】移動速度から増幅度調整時間を算出するためのテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態について説明する。なお、以下の実施例はプロセッサによるプログラムの処理でも実現可能である。また、各実施形態における構成の組み合わせも本発明の実施形態に含まれる。
【００１２】
図１は本実施の形態に係る受信装置１の構成の一例を示すブロック図である。受信装置１は時分割された多重データのうち選択したデータを受信する場合に起動する。受信装置１は受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２を有する。
【００１３】
受信アンテナ５は受信した受信信号のうち選択したチャネル信号を増幅する。チャネル信号はデジタル情報を位相変化等によりＧＨｚ帯の変調波に重畳させた信号である。増幅部１０は受信したチャネル信号の周波数をＧＨｚ帯からＭＨｚ帯に変換する。
【００１４】
チャネル信号の信号強度は送信装置からの距離や受信装置１の受信環境の変化により変動する。チャネル信号の信号強度の時間的な変動を防ぎ安定した復調処理を行うため、増幅部１０は同期捕捉部１１へ出力する信号の信号強度が一定になるように周波数変換後のチャネル信号を増幅処理する。
【００１５】
１つのチャネル信号は同一周期の複数のＯＦＤＭシンボル信号を有する。ここでＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は複数の情報を同時に送るため、互いに干渉しない複数の異なる周波数を有する変調波を用いてデータを送信する方式である。ＯＦＤＭシンボル信号は直交波周波数分割多重化されたシンボル信号である。ＯＦＤＭシンボル信号はＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式等で変調されている。
【００１６】
ＯＦＤＭシンボル信号間にはガードインターバルと呼ばれる一定時間長の信号が挿入されている。ガードインターバルはその後に続くＯＦＤＭシンボル信号の最後の部分と同一の信号である。
【００１７】
同期捕捉部１１は増幅部１０により増幅されたチャネル信号に対し、ＯＦＤＭシンボル信号に含まれるガードインターバルに基づいてＯＦＤＭシンボル信号のシンボルタイミング同期捕捉処理を行う。同期捕捉部１１はＯＦＤＭシンボル信号の先頭位置を検出する同期捕捉処理を一定時間実行する。同期捕捉部１１による同期捕捉処理の詳細を以下に記載する。
【００１８】
同期捕捉部１１はあるＯＦＤＭシンボル信号とそのＯＦＤＭシンボル信号に対応するガードインターバルとの間で自己相関の算出処理を行う。同期捕捉部１１はある一定区間の信号を信号Ａとして選択する。また同期捕捉部１１はその区間からＯＦＤＭシンボル信号の１周期分の時間遅れた時間から一定区間の信号を信号Ｂとして選択する。同期捕捉部１１は信号Ａと信号Ｂとの自己相関を計算する。
【００１９】
自己相関を計算するため、同期捕捉部１１は信号Ａおよび信号Ｂをそれぞれ一定間隔でサンプリングする。同期捕捉部１１はサンプリングした信号Ａと信号Ｂの振幅同士を積算し、サンプリング範囲の積算値の総和を自己相関として算出する。ＯＦＤＭシンボル信号は正または負に均等にばらつく白色雑音に近い。よってガードインターバルとＯＦＤＭシンボル信号の後半部分以外との積算値は正または負の値が混在したものとなるため、その総和である自己相関は小さくなる。一方信号Ａがガードインターバルであり、信号Ｂがガードインターバルに対応するＦＤＭシンボル信号の後半部分である場合、信号Ａと信号Ｂとの積算は正の値同士または負の値同士となり積算結果は必ず正になる。よって積算値の総和である自己相関は大きくなる。同期捕捉部１１は信号Ａとしての選択区間を時間的に少しずつずらしながら横軸をずれ時間、縦軸を自己相関値とする移動平均特性を算出する。この結果ずれ時間に対してある１点に自己相関値のピークを有する移動平均特性を得ることが出来る。
【００２０】
同期捕捉部１１は自己相関値がピークを有する場合のずれ時間からＯＦＤＭシンボル信号の位相ずれ量を特定することが出来る。ＯＦＤＭシンボル信号の位相ずれ量を特定することにより、同期捕捉部１１はＯＦＤＭシンボル信号の先頭位置を検出し、同期捕捉処理をすることが出来る。ＯＦＤＭシンボル信号を同期捕捉処理することにより、精度の高い復調処理を行うことが出来る。同期捕捉部１１は同期捕捉処理後のＯＦＤＭシンボル信号を復調部１３に送信する。
【００２１】
信号の受信条件が良い場合、上述の通り同期捕捉部１１は１つのＯＦＤＭシンボル信号を用いて正確に同期捕捉処理することが出来る。しかし、信号の受信条件が悪く、ノイズが受信信号に重畳している場合、ガードインターバルとガードインターバルに対応するＯＦＤＭシンボル信号の後半部分の波形形状が同一ではなくなるため、自己相関の算出値は小さくなる。この結果、時間方向に対する移動平均特性のピーク値が検出できないほど小さくなる。ピーク値の検出精度を上げるにはピーク値のＳＮ比を上げればよい。上述の処理を複数のＯＦＤＭシンボル信号に対して行うことにより、ピーク値のＳＮ比を上げることが出来る。
【００２２】
ＯＦＤＭシンボル信号に対する自己相関の算出処理回数が増えるほど、同期捕捉部１１での同期捕捉処理に必要な時間は長くなる。よって信号の受信条件が悪化すると、それに応じて同期捕捉部１１の処理時間を長く確保する必要が生じる。
【００２３】
利得調整部１２は同期捕捉部１１に入力されるチャネル信号の電圧振幅に基づいて、増幅部１０から出力されるチャネル信号の電圧振幅が一定になるように増幅部１０の電圧増幅利得を調整する。同期捕捉部１１は利得調整部１２に電圧振幅値の情報を出力する。受信装置１の移動等により受信信号の電圧振幅の変動が大きい場合、同期捕捉部１１に入力されるチャネル信号の強度を一定に保つための増幅処理時間が必要になる。また、急激な利得調整により増幅部１０が発振するのを防ぐため、利得調整部１２は一定の時定数で増幅部１０の利得を変化させる。よって信号の受信条件の変化が大きい場合には、それに応じて利得調整部１２および増幅部１０の処理時間を長く確保する必要が生じる。
【００２４】
復調部１３は同期捕捉部により同期補正されたチャネル信号を復調する。復調部１３はＭＥＲ算出部１４を有する。ＭＥＲ算出部１４は受信信号の復調時において変調エラー率（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＭＥＲ）の平均値であるＭＥＲ２０を算出し、処理時間算出部１７へ送信する。ＭＥＲとはＯＦＤＭシンボル信号を復調して得られたデータのコンスタレーションと送信側の理想的なコンスタレーションとの間のずれ量の平均値であり、受信データのばらつきの大きさを表す。コンスタレーションとは復調データの同相成分をＸ軸、直行成分をＹ軸としてＸ−Ｙ座標上に各周波数成分の信号をプロットしたものをいう。ＭＥＲの算出についての詳細は後述する。ばらつきが大きいことは信号の受信条件が悪いことを意味する。受信条件が悪くなると、前述の通り同期捕捉するのに要する時間が長くなる。この結果同期捕捉部１１における受信信号の処理時間は長くなる。
【００２５】
制御部２はＭＥＲ算出部１４の算出したＭＥＲ２０に応じて同期捕捉部１１による同期捕捉処理を実行する時間を設定する。制御部２は起動制御部１８、処理時間算出部１７を有する。処理時間算出部１７はテーブル５０を有する。処理時間算出部１７は受信したＭＥＲ２０に基づいてテーブル５０を参照し、同期捕捉部１１がチャネル信号を処理するのに最適な同期捕捉処理時間２６を算出する。処理時間算出部１７は算出した同期捕捉処理時間２６を起動制御部１８に送信する。
【００２６】
アクセス制御部１６はデジタル信号を処理する図示しない処理装置へエラー訂正処理後のデジタル信号を送信する。アクセス制御部１６はまた、処理中のチャネル信号から次のチャネル信号の受信予定時間である受信時間情報１９を読み取り、起動制御部１８に送信する。
【００２７】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９および同期捕捉処理時間２６に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５に起動制御信号２１、２２、２３、２４、２５を送信する。起動制御信号を送信するタイミングは起動制御部１８が受信した同期捕捉処理時間２６によって異なる。同期捕捉部１１の起動開始時間をＭＥＲ２０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。
【００２８】
図２はＭＥＲ２０の値から同期捕捉処理時間２６を算出するためのテーブル５０である。列５５は処理時間算出部１７に入力されたＭＥＲ２０の値をキャリアノイズ率（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｓｉｏ：ＣＮＲ）に変換した値である。変調方式が決まるとＭＥＲとＣＮＲとは１対１の対応関係を有する。ＭＥＲとＣＮＲとの変換率はあらかじめ算出され、処理時間算出部１７に記憶されている。処理時間算出部１７は入力されたＭＥＲ２０の値をＣＮＲに変換する。ここでＣＮＲは信号の搬送波の電力とノイズの電力との比であり、ＣＮＲが大きいほど信号品質は良い。
【００２９】
信号を正確に受信するために必要な所要ＣＮＲの値は信号の規格および信号の復号方法により一意的に決まる。例えばビタビ復号およびリード・ソロモン復号で構成されているＤＶＢ−Ｈ規格での所要ＣＮＲは、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）で約１４ｄＢである。ここで１６ＱＡＭとはデジタル変調方式の一つであり、位相と振幅をそれぞれ４種類ずつ利用し、それらの組み合わせによりデータを送受信するものである。ノイズ量が非常に多い場合として所要ＣＮＲに０．５ｄＢを足した値である１４．５ｄＢを設定し、０．５ｄＢ刻みでＣＮＲの判定値を大きくしていく。
【００３０】
列５６は変換したＣＮＲに対応する同期捕捉処理時間である。同期捕捉処理時間の最大値はそれぞれの通信規格のガイドラインで定められている。行５２において、ＣＮＲが１４．５ｄＢよりも小さい場合、同期捕捉処理時間は５０ｍｓとなっている。ここで５０ｍｓはＤＶＢ−Ｈ規格の実装ガイドラインに定められている同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間の最大値である。また行５４においてＣＮＲが１５ｄＢ以上の場合、ノイズ量は非常に小さいと判定し、ＤＶＢ−Ｈ規格の２ＯＦＤＭシンボル長時間である２ｍｓを設定する。さらに行５３においてＣＮＲが１４．５ｄＢ以上でありかつ１５ｄＢよりも小さい場合、同期捕捉処理時間には最大値５０ｍｓと最小値２ｍｓとの中間値である２５ｍｓを設定する。
【００３１】
以上、ＭＥＲ２０の値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。起動開始時間の最適化により、同期捕捉処理時間を受信条件によっては規格で定められた５０ｍｓから最小値の２ｍｓまで短縮することが出来る。同期捕捉処理時間を短縮することにより増幅部１０、利得調整部１２、および同期捕捉部１１の起動開始時間を遅らせ、増幅処理、利得調整処理、および同期捕捉処理により発生する電力消費を抑えることが出来る。
【００３２】
なお、本実施例ではＭＥＲから変換したＣＮＲを指標として同期捕捉処理時間を設定したが、ＭＥＲをそのまま用いても良いし、他の指標を用いて同期捕捉処理時間を設定しても良い。
【００３３】
図３は受信装置１の動作を表すフローチャート図である。起動制御部１８は受信装置１の増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオン状態にする（Ｓ１０）。受信アンテナ５はチャネル信号を受信する（Ｓ１１）。増幅部１０は受信アンテナ５が受信したチャネル信号の周波数帯をＭＨｚ帯に変換すると共に、所定の振幅に増幅する（Ｓ１２）。同期捕捉部１１は増幅されたチャネル信号を同期捕捉処理する（Ｓ１３）。復調部１３は同期捕捉処理後のチャネル信号を復調処理する（Ｓ１４）。復調部１３は復調したチャネル信号の各周波数成分についてコンスタレーションを取得する（Ｓ１５）。図１の復調部１３はＭＥＲ算出部１４を有する。ＭＥＲ算出部１４は取得した各周波数成分のコンスタレーションとその理想値とのＸ−Ｙ座標上の差分を計算する（Ｓ１６）。伝送品質が良いほど各周波数成分のコンスタレーションは理想値に近づくので、ＭＥＲを評価することで伝送品質を評価することが出来る。
【００３４】
ＭＥＲ算出部１４は取得した各周波数成分のコンスタレーションとその理想値とのＸ−Ｙ座標上の差分値の累積値を算出する（Ｓ１７）。ＭＥＲ算出部１４は算出した累積値の平均値を算出する（Ｓ１８）。この算出した累積値の平均値に基づいて算出される受信信号のエラー発生率をＭＥＲ２０とする。
【００３５】
起動制御部１８がオフ制御しない場合（Ｓ１９、ＮＯ）、受信装置１はステップＳ１０からの処理を繰り返す。起動制御部１８がオフ制御する場合（Ｓ１９、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオフ状態にする（Ｓ２０）。
【００３６】
アクセス制御部１６は選択したチャンネルの時分割信号がいつ受信されるのかを示す受信時間情報１９を現在受信している信号から取得する（Ｓ２１）。処理時間算出部１７はＭＥＲの平均値であるＭＥＲ２０をＭＥＲ算出部１４から取得する（Ｓ２２）。処理時間算出部１７は取得したＭＥＲ２０に対応する同期捕捉処理時間２６をテーブル５０から参照し決定する（Ｓ２３）。起動制御部１８はアクセス制御部１６から送信された受信時間情報１９と処理時間算出部１７から送信された同期捕捉処理時間２６に基づいて、同期捕捉部１１の起動タイミングである受信開始時間を算出し設定する（Ｓ２４）。起動制御部１８はタイマ等によりオフ制御後の経過時間を計測開始する（Ｓ２５）。計測した経過時間が起動制御部１８に設定した受信開始時間よりも小さい場合（Ｓ２６、ＮＯ）、起動制御部１８は経過時間を計測し続ける。計測した経過時間が受信開始時間以上になると（Ｓ２６、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオン状態にし（Ｓ１０）、再びステップＳ１１からの処理を実行する。
【００３７】
以上のステップを実行し、ＭＥＲ２０の値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、消費電力を抑えることが出来る。
【００３８】
図４は次の信号を受信するまでの受信装置の起動タイミングを表すタイミングチャートである。受信装置１のそれぞれの構成要素は、増幅部１０、利得調整部１２、同期捕捉部１１、復調部１３、誤り訂正部１５の順にオンする。増幅部１０がオンしてから信号増幅処理が完了するまでの時間を信号増幅処理時間６０とする。利得調整部１２がオンしてから利得調整処理が完了するまでの時間を利得調整処理時間６１とする。復調部１３がオンしてから復調処理が完了するまでの時間を復調処理時間６３とする。誤り訂正部１５がオンしてから誤り訂正処理が完了するまでの時間を誤り訂正処理時間６４とする。
【００３９】
本実施形態において、同期捕捉処理時間２６の値が復調部１３のＭＥＲ算出部１４から出力されるＭＥＲ２０の値によって最適化される。同期捕捉処理時間２６を最適化することにより信号の受信開始前の受信装置１の起動時間を最適化し、電力消費を抑えることができる。
【００４０】
図５は他の実施形態に係る受信装置１ａのブロック図である。受信装置１ａは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ａを有する。受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
復調後のＯＦＤＭシンボル信号はエラーを検出するためのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）データ、およびエラーを訂正するためのＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）データを有する。ＣＲＣとはデータをブロック単位で特定の数式で割って、それが割り切れるように冗長ビットであるＣＲＣデータを付加し、検査のときには、特定の数式で割ってチェックする検査方式である。誤り訂正部１５はＣＲＣにより、ブロック単位でビットエラーが発生したかどうかを検出することが出来る。ＥＣＣとはデータにビットごとのエラーを訂正するためのＥＣＣデータを付加し、ビットエラーが検出された場合にそのビットエラーを訂正するエラー訂正処理である。エラー訂正の方法には畳み込み符号、リード・ソロモン符号、ターボ符号などがある。誤り訂正部１５はＥＣＣにより、ビット単位でエラー検出およびエラー訂正することが出来る。
【００４２】
誤り訂正部１５は検出したビットエラーの数をカウントするためのエラーカウンタ７１を有する。ＣＲＣまたはＥＣＣによりエラーが検出された場合、エラーカウンタ７１は復調部１３により復調されたＯＦＤＭシンボル信号に含まれる一定ビット数または一定パケット数当りのエラーの数をカウントする。一定ビット数または一定パケット数などの一定データ長当りのエラー発生数をカウント後、誤り訂正部１５はエラーカウンタ７１によりカウントしたエラーの数を一定データ長であるビット数またはパケット数で割ることにより、ビットエラー率（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＢＥＲ）やパケットエラー率（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＰＥＲ）等のエラー率を算出する。ここで、ＢＥＲとはＯＦＤＭシンボル信号の全ビット数に対するエラービット数の比であり、ＰＥＲとはＯＦＤＭシンボル信号の全パケット数に対するエラーパケット数の比である。また、復調処理により発生するビットエラー数に基づいて算出されるエラー率を復調エラー率と呼ぶ。
【００４３】
ＢＥＲやＰＥＲの値は受信装置１ａの受信条件により前述のＭＥＲと同様に変化する。ＭＥＲの値はＯＦＤＭシンボル信号における変調波の位相及び振幅が理想値からずれるほど大きくなるが、このずれ量が大きくなるほど正しく復調できなくなる可能性が高くなる。正しく復調できないということはエラー率であるＢＥＲやＰＥＲが大きくなることを意味する。つまり、ＭＥＲが大きくなると、ＢＥＲやＰＥＲも同様に大きくなる。よってＢＥＲやＰＥＲが大きくなるほどＯＦＤＭシンボル信号における変調波の位相及び振幅が理想値からずれているといえる。
【００４４】
ＯＦＤＭシンボル信号における変調波の位相及び振幅が理想値からずれている場合、前述の通り同期捕捉処理におけるガードインターバルとＯＦＤＭシンボル信号の後半部分との自己相関は小さくなる。よってＭＥＲを用いて同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を最適化したのと同様の手法により、ＢＥＲやＰＥＲを用いて同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を最適化することが出来る。
ＢＥＲやＰＥＲの算出は、誤り訂正部１５の外部に設けられた演算装置により行っても良い。誤り訂正部１５は算出したＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報７０を制御部２ａに送信する。
【００４５】
制御部２ａは処理時間算出部１７ａ、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７ａは受信したエラー率情報７０から同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を算出し起動制御部１８に送信する。同期捕捉処理時間２６の算出方法の詳細は後述する。
【００４６】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９および同期捕捉処理時間２６に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５に起動制御信号を送信する。起動制御信号を送信するタイミングは受信した同期捕捉処理時間２６によって異なる。同期捕捉部１１の起動開始時間をエラー率情報７０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、受信装置１ａの電力消費を最適化することが出来る。
【００４７】
図６はＢＥＲの値から同期捕捉処理時間２６を算出するためのテーブル８０である。テーブル８０は処理時間算出部１７ａに記憶されている。列８５は入力されたＢＥＲの値である。誤り訂正部１５によりエラー訂正される前の受信信号の評価値は、誤り訂正部１５に採用されているエラー訂正方式の訂正能力によって決まる。例えばＤＶＢ−Ｈ規格においては、誤り訂正部１５はビタビ復号法とリード・ソロモン復号法との連結で信号を復号する。ビタビ復号後のＢＥＲが２×１０Ｅ―４より小さければ、リード・ソロモン復号後の信号はエラーなしと判断する。誤り訂正部１５はビタビ復号後の信号のエラー量をエラーカウンタ７１でカウントし、算出したＢＥＲ７０を出力する構成とする。
【００４８】
テーブル８０において、行８２の通り２×１０Ｅ−４から０．５×１０Ｅ−４を引いた１．５×１０Ｅ−４をノイズ量が非常に多い場合の判定値とする。判定値は１．０×１０Ｅ−４刻みで小さくなるように設定する。
【００４９】
列８６は列８５のＢＥＲの値に対応する同期捕捉処理時間である。同期捕捉処理時間の最大値は規格ごとにガイドラインで定められている。行８２において、ＢＥＲが１．５×１０Ｅ−４よりも大きい場合、同期捕捉処理時間は５０ｍｓとなっている。ここで５０ｍｓはＤＶＢ−Ｈ規格の実装ガイドラインに定められている同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間の最大値である。また行８４においてＢＥＲが０．５×１０Ｅ−４以下の場合、ノイズ量は非常に小さいと判定し、ＤＶＢ−Ｈ規格の２ＯＦＤＭシンボル長時間である２ｍｓを設定する。さらに行８３においてＢＥＲが０．５×１０Ｅ−４よりも大きくかつ１．５×１０Ｅ−４以下の場合、同期捕捉処理時間には最大値５０ｍｓと最小値２ｍｓとの中間値２５ｍｓを設定する。
【００５０】
以上ＢＥＲの値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより、同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。
【００５１】
図７は受信装置１ａの動作を表すフローチャート図である。ステップＳ３０からステップＳ３４までの処理はステップＳ１０からステップＳ１４までの処理と同じなので、その説明を省略する。
【００５２】
誤り訂正部１５は受信した誤り訂正前のデータを誤り訂正部１５に設けたメモリ等に保持する（Ｓ３５）。誤り訂正部１５は保持したデータに対しエラー訂正処理を実行する（Ｓ３６）。誤り訂正部１５に設けられたエラーカウンタ７１はエラー訂正前のデータとエラー訂正後のデータとの差分を取得する（Ｓ３７）。エラーカウンタ７１は差分値の累積値を算出する（Ｓ３８）。誤り訂正部１５は算出した累積値に基づいてＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報７０を算出する（Ｓ３９）。
【００５３】
起動制御部１８がオフ制御しない場合（Ｓ４０、ＮＯ）、受信装置１ａはステップＳ３０からの処理を繰り返す。起動制御部１８がオフ制御する場合（Ｓ４０、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオフ状態にする（Ｓ４１）。
【００５４】
アクセス制御部１６は選択したチャンネルの時分割信号がいつ受信されるのかを示す受信時間情報１９を現在受信している信号から取得する（Ｓ４２）。処理時間算出部１７ａはエラー率情報７０を誤り訂正部１５から取得する（Ｓ４３）。処理時間算出部１７ａは取得したエラー率情報７０に対応する同期捕捉処理時間２６をテーブル８０から参照し決定する（Ｓ４４）。起動制御部１８はアクセス制御部１６から送信された受信時間情報１９と処理時間算出部１７ａから送信された同期捕捉処理時間２６に基づいて、同期捕捉部１１の起動タイミングである受信開始時間を算出し設定する（Ｓ４５）。起動制御部１８はタイマ等によりオフ制御後の経過時間を計測開始する（Ｓ４６）。計測した経過時間が起動制御部１８に設定した受信開始時間よりも小さい場合（Ｓ４７、ＮＯ）、起動制御部１８は経過時間を計測し続ける。計測した経過時間が受信開始時間以上になると（Ｓ４７、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオン状態にし（Ｓ３０）、再びステップＳ３１からの処理を実行する。
【００５５】
以上のステップを実行し、ＢＥＲの値に基づいて同期捕捉処理時間を設定することにより、同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化することが出来る。
【００５６】
図８は他の実施の形態に係る受信装置１ｂのブロック図である。受信装置１ｂは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ｂを有する。受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
アクセス制御部１６はエラーカウンタ９１を有する。エラーカウンタ９１は受信信号のうち誤り訂正部１５で誤り訂正できなかったビット単位またはパケット単位のエラーの数をカウントする。アクセス制御部１６はエラーカウンタ９１によりカウントしたエラーの数に基づいてビットエラー率（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＢＥＲ）やパケットエラー率（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ：ＰＥＲ）を算出する。ＢＥＲはデータにおける所定のビット数当りのエラー率を表す。ＰＥＲはデータにおける所定のパケット量当りのエラー率を表す。アクセス制御部１６は算出したＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報９０を処理時間算出部１７ａに送信する。
【００５８】
制御部２ｂは処理時間算出部１７ｂ、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７ｂはテーブル８０ａを有する。処理時間算出部１７ｂは受信したエラー率情報９０に基づいてテーブル８０ａを参照し、同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間２６を算出し、起動制御部１８に送信する。
【００５９】
テーブル８０ａはテーブル８０と同様にＢＥＲの範囲とその範囲に対応する同期捕捉処理時間情報とを有する。受信信号のエラーはエラー訂正部１５によりエラー訂正されるため、基本的にアクセス制御部１６に入力される受信信号のＢＥＲは誤り訂正部１５に入力される受信信号のＢＥＲに比べて非常に小さな値となる。よって、テーブル８０ａにおいてＢＥＲの大きさを判定する判定基準値も、テーブル８０におけるＢＥＲの判定基準値よりも小さくなる。
【００６０】
例えばＤＶＢ−Ｈ規格において、誤り訂正部１５により誤り訂正された信号のＢＥＲが１．０×１０Ｅ−１０以下であれば、エラーは無いと判定する。そこで、テーブル８０ａはテーブル８０の列８５を以下の通り書き換える。まず行８２においてＢＥＲが１×１０Ｅ−１０から０．２５×１０Ｅ−１１を引いた９．７５×１０Ｅ−１１より大きい場合に、同期捕捉処理時間が５０ｍｓとなるように書き換える。判定値は０．２５×１０Ｅ−１１刻みで小さくなるように設定する。また行８４においてＢＥＲが９．５×１０Ｅ−１１以下の場合、同期捕捉処理時間が２ｍｓとなるように書き換える。さらに行８３においてＢＥＲが９．５×１０Ｅ−１１以上でありかつ９．７５×１０Ｅ−１１よりも小さい場合、同期捕捉処理時間が最大値５０ｍｓと最小値２ｍｓとの中間値２５ｍｓとなるように書き換える。
【００６１】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９および同期捕捉処理時間２６に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５に起動制御信号を送信する。起動制御信号を送信するタイミングは受信した同期捕捉処理時間２６によって異なる。同期捕捉部１１の起動開始時間をエラー率情報９０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、受信装置１ｂの電力消費を最適化することが出来る。
【００６２】
図９は受信装置１ｂの動作を表すフローチャート図である。ステップＳ５０からステップＳ５４までの処理はステップＳ１０からステップＳ１４までの処理と同じなので、その説明を省略する。
【００６３】
誤り訂正部１５は復調されたデータのエラー訂正処理を実行する（Ｓ５５）。アクセス制御部１６はアクセス制御部１６によるエラー訂正前のデータをアクセス制御部１６に設けたメモリ等に保持する（Ｓ５６）。アクセス制御部１６はエラー訂正処理を実行する（Ｓ５７）。アクセス制御部１６に設けられたエラーカウンタ９１はエラー訂正前のデータとエラー訂正後のデータとの差分を取得する（Ｓ５８）。エラーカウンタ９１は差分値の累積値を算出する（Ｓ５９）。アクセス制御部１６は算出した累積値に基づいてＢＥＲ、ＰＥＲ等のエラー率情報９０を算出する（Ｓ６０）。
【００６４】
起動制御部１８がオフ制御しない場合（Ｓ６１、ＮＯ）、受信装置１ｂはステップＳ５０からの処理を繰り返す。起動制御部１８がオフ制御する場合（Ｓ６１、ＹＥＳ）、起動制御部１８は増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５の動作をオフ状態にする（Ｓ６２）。ステップＳ６３からステップＳ６８までの処理はステップＳ４１からステップＳ４７までの処理と同じなので、その説明を省略する。
【００６５】
以上のステップを実行し、同期捕捉部１１の起動開始時間をエラー率情報９０に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化し、受信装置１ｂの電力消費を最適化することが出来る。
【００６６】
図１０は他の実施の形態に係る受信装置１ｃのブロック図である。受信装置１ｃは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２、復調部１３、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ｃを有する。復調部１３はＭＥＲ算出部１４を有し、ＭＥＲ２０を算出し出力する。誤り訂正部１５はエラーカウンタ７１を有し、エラー率情報の一つであるＢＥＲ７０を算出し出力する。受信装置１ｃにおいて、受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
受信した信号にエラーが発生する原因として、受信装置の受信環境に依存するガウシアンノイズや、受信装置の移動により発生するフェージングがある。ガウシアンノイズとは、宇宙からの電磁放射や電波を散乱させる大気中の水分のような要因や、都市生活における電気製品のスイッチングにより発せられるさまざまな人工雑音を平均化したものを表す。フェージングとは、放送局から発せられた電波が建物や山などで反射し、受信装置はそれら反射による経路長の異なる複数の電波を受信する時、経路長の異なる受信波の間の干渉により受信レベルが変化する現象の事であり、受信装置が移動するときには反射波の経路長の時間変化が生じるため、干渉による受信レベルの変化も時間変化を伴う。従って、ガウシアンノイズは時間経過に対する変化量が小さく、フェージングは時間経過に対する変化量が大きいという特徴がある。本実施例において制御部２ｃは、ＭＥＲ算出部１４から出力されたＭＥＲ２０に基づいてエラーカウンタ７１により算出されるＢＥＲの値を予測し、予測値と実測値との比較結果に基づいて同期捕捉処理時間２６を補正する。これにより受信装置１ｃは受信信号に時間的な変化の大きいノイズが発生した場合であっても、ノイズ量に応じた最適な受信装置の起動開始時間を設定することが出来る。ＭＥＲおよびＢＥＲの値から受信装置の移動状態を予測する方法の詳細は後述する。
【００６８】
制御部２ｃは復調部１３の算出した特定のデータ長当りのエラー率と誤り訂正部１５の算出した特定のデータ長当りのエラー率に応じて同期捕捉部１１の起動タイミングを制御する。制御部２ｃは処理時間算出部１７ｃ、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７ｃは復調部１３から出力されたＭＥＲ２０を受信する。また処理時間算出部１７ｃは誤り訂正部１５から出力されたＢＥＲ７０を受信する。処理時間算出部１７ｃは受信したＭＥＲ２０に基づいてＢＥＲの予測値を算出する。処理時間算出部１７ｃは算出したＢＥＲの予測値と、受信したＢＥＲ７０の値とを比較する。処理時間算出部１７ｃは比較結果に応じてＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲ値を補正する。処理時間算出部１７ｃは補正されたＣＮＲ値とテーブル５０に基づいて同期捕捉処理時間２６を算出し、起動制御部１８に送信する。
【００６９】
以上の動作により受信信号に時間的な変化の大きいノイズが発生した場合であっても、ノイズ量に応じた最適な受信装置の起動開始時間を設定することが出来る。
【００７０】
図１１は処理時間算出部１７ｃのブロック図である。処理時間算出部１７ｃはエラー量予測部１００、エラー量比較部１０１、エラー量補正部１０２、処理時間変換部１０３を有する。エラー量予測部１００はテーブル１０４を有する。エラー量予測部１００はテーブル１０４を参照し、ＭＥＲ算出部１４から送信されたＭＥＲ２０の値をＢＥＲの予測値に変換しエラー量比較部１０１にＢＥＲ予測値１０６を出力する。ＢＥＲの予測は受信信号のノイズがガウシアンノイズであることを前提に行われる。ＭＥＲ２０の値からＢＥＲの予測値に変換する方法の詳細は後述する。
【００７１】
エラー量比較部１０１はＢＥＲ予測値１０６および誤り訂正部１５から送信されるＢＥＲ７０を入力とする。エラー量比較部１０１はＢＥＲ７０をＢＥＲ予測値１０６で割った結果をエラー量比率１０７としてエラー量補正部１０２に送信する。前述の通りＢＥＲ予測値１０６の算出は、受信信号のノイズがガウシアンノイズであることを前提に行われる。受信信号のノイズがガウシアンノイズのみである場合、ＢＥＲ７０とＢＥＲ予測値１０６の値はほぼ等しくなる。一方、受信信号にガウシアンノイズ以外のノイズであるフェージング等がさらに重畳している場合、ＢＥＲ７０はＢＥＲ予測値１０６よりも大きくなる。この結果、エラー量比率１０７の値は大きくなる。よってエラー量比率１０７に応じてＣＮＲ値を補正することにより、同期捕捉処理時間２６をより正確に最適化することが出来る。
【００７２】
エラー量補正部１０２はエラー量比率１０７を入力とする。エラー量補正部１０２はテーブル１０５を有する。エラー量補正部１０２はエラー量比率１０７に基づいてテーブル１０５を参照し、ＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲ値の補正量を決定する。エラー量補正部１０２は決定した補正量１０８を処理時間変換部１０３へ送信する。エラー量比率１０７が大きいほどＣＮＲ値をより小さくするように補正量１０８は設定される。エラー量比率１０７からＣＮＲの補正値１０８を設定する方法の詳細は後述する。
【００７３】
処理時間変換部１０３は補正量１０８およびＭＥＲ２０を入力とする。処理時間変換部１０３はテーブル５０を有する。処理時間変換部１０３は入力されたＭＥＲ２０からＣＮＲ値を算出すると共に、補正量１０８に基づいて算出したＣＮＲ値を補正する。処理時間変換部１０３は補正したＣＮＲ値に基づいてテーブル５０を参照し、同期捕捉処理時間２６を決定する。同期捕捉処理時間２６はＣＮＲ値が小さいほど大きくなる。よってＣＮＲ値をＢＥＲ予測値に応じて補正し、その補正値によって同期捕捉処理時間２６を決定することにより、受信信号のノイズの種類に応じた同期捕捉処理時間を設定することが出来る。
【００７４】
処理時間変換部１０３はＭＥＲ２０の代わりにエラー量予測部１００においてテーブル１０４を参照するためにＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲ値を入力としても良い。これによりテーブル５０の参照のためのＭＥＲ２０からＣＮＲ値の計算処理を省略し、処理を高速化することが出来る。
【００７５】
以上の動作により受信信号に時間的な変化の大きいノイズが発生した場合であっても、ＭＥＲ２０から算出するＣＮＲ値を適切に補正することにより、ノイズ量に応じた最適な受信装置の起動開始時間を設定することが出来る。
【００７６】
図１２はＭＥＲ２０から算出したＣＮＲの値からＢＥＲ予測値を参照するためのテーブル１０４である。テーブル１０４はエラー量予測部１００に記憶されている。列１１７はＭＥＲ２０から算出したＣＮＲの値である。ＭＥＲ２０とＣＮＲとの変換率はあらかじめ算出され、エラー量予測部１００に記憶されている。列１１８は算出したＣＮＲ値に基づいて予測される、誤り訂正部１５から出力されるＢＥＲの値である。またＢＥＲ予測値は受信信号をガウシアンノイズ環境下で受信していることを前提に予測する。なお、本実施例においてＭＥＲをＣＮＲに変換しているのは、ＤＶＢ−Ｈ等の通信規格においてノイズ量がＣＮＲで規定されており、規格との対応付けが容易になるためであり、ＣＮＲを算出せずにＭＥＲとＢＥＲを直接対応させても良い。
【００７７】
行１１０から行１１６は算出したＣＮＲ値に対応するＢＥＲ予測値をそれぞれ示している。ＤＶＢ−Ｈ規格において要求される１６ＱＡＭでのＣＮＲの値は１３．９ｄＢであるため、行１１２においてＣＮＲ＝１３．９ｄＢに対応するＢＥＲ予測値を２．０×１０Ｅ−４とし、その前後の値を行１１０から行１１６の通り定義している。
【００７８】
エラー量予測部１００は以上の通り定義されたテーブル１０４を参照することにより、入力されたＭＥＲ２０に基づいてＢＥＲ予測値１０６を出力することが出来る。例えばＭＥＲ２０から算出したＣＮＲが１３ｄＢの場合、エラー量予測部１００の出力するＢＥＲ予測値は、テーブル１０４の行１１０より３．０×１０Ｅ−４となる。なお本実施例では変調方式が１６ＱＡＭであるとして説明しているが、複数の変調方式に対応した複数のテーブルを用意し、受信信号の変調方式に応じてテーブルを切り替えても良い。
【００７９】
図１３はエラー量補正部１０２の有するテーブル１０５である。列１３０のエラー量比率Ｒは誤り訂正部から出力されるＢＥＲ７０をエラー量予測部１００から出力されるＢＥＲ予測値１０６で除算した値である。エラー量比率Ｒが大きいほど実際のエラー量は大きいということになる。つまり、ガウシアンノイズ以外の影響によりＯＦＤＭシンボル信号にエラーの原因となるノイズが重畳していると推測できる。エラー量比率Ｒはエラー量比較部１０１により算出され、エラー量比率１０７として出力される。
【００８０】
列１３１はＭＥＲ２０から算出されるＣＮＲの値を補正する補正量である。エラー量比率Ｒが大きいほどＣＮＲ値がより小さくなるように補正量を設定する。列１３０のエラー量比率Ｒのステップおよび列１３１の補正量は各規格における受信装置の回路構成やＬＳＩの設計条件等により異なる値となる。
【００８１】
本実施例では行１２０に示す通り、エラー量比率Ｒが１．５よりも小さい場合にはＢＥＲ予測値と実測値が同等であるとして補正値を０とする。また行１２０から行１２９に示す通り、エラー量比率Ｒが１．５から１増えるごとに補正量の絶対値を０．１ずつ増やすようにする。エラー量補正部１０２はテーブル１０５を参照することにより、エラー量比率Ｒが大きいほどＣＮＲ値を小さくするように補正量１０８を出力する。これにより処理時間変換部１０３はエラー量補正部に入力されるエラー量比率１０７が大きいほど出力する同期捕捉処理時間を長く設定することが出来る。
【００８２】
図１４は処理時間算出部１７ｂの処理フローである。処理時間算出部１７ｃは復調部１３から送信されたＭＥＲ２０を取得する（Ｓ７０）。また処理時間算出部１７ｃは誤り訂正部１５から送信されたＢＥＲ７０を取得する（Ｓ７１）。処理時間算出部１７ｃは取得したＭＥＲ２０に基づいてＢＥＲ予測値を算出する（Ｓ７２）。処理時間算出部１７ｃは取得したＢＥＲ７０を算出したＢＥＲ予測値で割ることによりエラー量比率を算出する（Ｓ７３）。処理時間算出部１７ｃは算出したエラー量比率に基づいてＣＮＲの補正量を算出する（Ｓ７４）。処理時間算出部１７ｃはＭＥＲ２０から算出したＣＮＲ値にエラー量比率から算出したＣＮＲの補正量を足してＣＮＲ値を補正し、補正後のＣＮＲ値から同期捕捉処理時間を決定する（Ｓ７５）。
【００８３】
以上のステップを実行することにより処理時間算出部１７ｃを有する受信装置１ｃはＭＥＲおよびＢＥＲに基づいてエラーの種類を予測し、予測したエラーの種類に応じて同期捕捉処理時間を最適化することが出来る。なお、エラーの種類の予測は２つの異なるエラー率から予測することが出来る。よって復調部１３から出力されるＭＥＲとアクセス制御部１６から出力されるＢＥＲとを用いることによっても、本実施例と同様にエラーの種類を予測することが出来る。また誤り訂正部から出力されるＢＥＲとアクセス制御部１６から出力されるＢＥＲとを用いることによっても、本実施例と同様にエラーの種類を予測することも出来る。
【００８４】
図１５は他の実施の形態に係る受信装置１ｄのブロック図である。受信装置１ｄは受信アンテナ５、増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２ａ、復調部１３ａ、誤り訂正部１５、アクセス制御部１６、制御部２ｃを有する。受信装置１と同一部材には同一番号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
復調部１３ａはＭＥＲ算出部１４および移動速度算出部１４０を有する。前述の実施例においてＭＥＲ算出部１４から出力されるＭＥＲや、エラーカウンタ７１から出力されるＢＥＲまたはＰＥＲの値から同期捕捉部１１の起動開始時間を最適化する方法について説明した。本実施例ではさらに移動速度算出部１４０により算出した移動速度に基づいて利得調整部１２ａの起動時間を最適化する方法について説明する。
【００８６】
ＭＥＲ算出部１４は処理時間算出部１７にＭＥＲ２０を送信する。移動速度算出部１４０は受信したＯＦＤＭシンボル信号を復調して得たデータのコンスタレーションが時間経過と共にＸ−Ｙ座標の原点を中心として回転する位相変化量に基づいて受信装置１ｄの移動速度を算出する。移動速度算出部１４０は処理時間算出部１４２に算出した移動速度１４１を出力する。本実施形態において移動速度算出部１４０は復調部１３ａに実装されているが、復調部１３ａ以外の部分に実装しても良い。
【００８７】
制御部２ｃは前述の実施例の通り、復調部１３ａの算出した特定のデータ長当りのエラー率に応じて同期捕捉部１１の同期捕捉処理時間を設定するとともに、移動速度１４１に応じて利得調整部１２ａにおける電圧利得を調整する時間を設定する。制御部２ｃは処理時間算出部１７、１４２、起動制御部１８を有する。処理時間算出部１７はテーブル５０を有する。処理時間算出部１７は受信したＭＥＲ２０に基づいてテーブル５０を参照し、同期捕捉処理時間２６を起動制御部１８に送信する。また、処理時間算出部１４２はテーブル１４３を有する。処理時間算出部１４２は受信した移動速度１４１に基づいてテーブル１４３を参照し、増幅度調整時間１４４を起動制御部１８に送信する。
【００８８】
起動制御部１８は受信した受信時間情報１９、同期捕捉処理時間２６、および増幅度調整時間１４４に基づいて増幅部１０、同期捕捉部１１、利得調整部１２ａ、復調部１３ａ、誤り訂正部１５に起動制御信号２１、２２、２３、２４、２５を送信する。利得調整部１２ａは受信したＯＦＤＭシンボル信号の電圧利得が一定になるようにＯＦＤＭシンボル信号の増幅度を調整する。より具体的には、利得調整部１２ａは同期捕捉部１１から送信された設定信号１４５に基づいて増幅部１０に設定する利得を決定し、利得調整信号１４６を増幅部１０に送信する。
【００８９】
起動制御信号を送信するタイミングは受信した同期捕捉処理時間２６および増幅度調整時間１４４によって異なる。同期捕捉部１１および利得調整部１２ａの起動開始時間をＭＥＲ２０および移動速度１４１に基づいて変化させることにより同期捕捉部１１および利得調整部１２ａの起動開始時間を最適化し、受信装置１ｄの電力消費を最適化することが出来る。
【００９０】
図１６は利得調整部１２ａの詳細ブロック図である。利得調整部１２ａは受信したＯＦＤＭシンボル信号の電圧利得が一定になるように増幅度を調整する。利得調整部１２ａは利得処理部１５０、記憶部１５１を有する。利得処理部１５０は受信した設定信号１４５に基づいて増幅部１０に設定する増幅度を決定する。利得処理部１５０は利得調整信号１４６を増幅部１０に送信すると共に増幅度を決定するための設定値１５２を記憶部に送信する。
【００９１】
記憶部１５１はＯＦＤＭシンボル信号受信時に設定した増幅度の設定値１５２を記憶する。記憶部１５１は利得調整部１２ａをオンする起動制御信号２３を受信すると、先のＯＦＤＭシンボル信号受信時において記憶した増幅度の設定値を設定値１５３として利得処理部１５０に送信する。利得処理部１５０は記憶部１５１から読み出した設定値１５３を初期値として増幅度の調整を開始する。
【００９２】
受信装置１ｄが信号を受信する条件が大きく変化しない場合、利得処理条件が大きく変化することは無い。そこで記憶部１５１に利得の設定条件を記憶させ、次の増幅度設定の際にその設定条件を読み出すことにより増幅度を調整するのに要する処理時間を短縮することが出来る。なお、本実施例における利得設定技術は他の実施例に対しても適応可能である。
【００９３】
図１７は処理時間算出部１４２の有するテーブル１４３である。列１７０の移動速度は復調部１３ａから出力される移動速度１４１である。列１７１は利得調整部１２ａが増幅部１０に設定する増幅度を設定するのに必要な時間である。移動速度が大きいほど増幅度調整時間が長くなるように設定する。
【００９４】
行１６０は受信装置１ｄが停止状態すなわち移動速度が０ｋｍ／ｈである場合の増幅度時間を示す。受信装置１ｄが停止状態の場合、移動による受信条件の変化は無い。よって利得調整部１２ａは先の信号受信のときに設定し記憶部１５１に記憶した設定値をそのまま用いることが出来るため、増幅度調整時間は短くてよい。
【００９５】
行１６２は受信装置１ｄが高速移動している状態すなわち移動速度が３０ｋｍ／ｈである場合の増幅度調整時間を示す。受信装置１ｄが高速移動している場合、信号の受信条件は大きく変化すると予測される。よって利得調整部１２ａは先の信号受信のときに設定し記憶部１５１に記憶した設定値をもちいても、増幅度調整時間として通信規格のガイドラインで定められている最大値を割り当てる。本実施例においてガイドラインで定められている最大値は２０ｍｓであるとする。移動速度が３０ｋｍ／ｈ以上の場合も同様に最大値を割り当てる。
【００９６】
行１６１は受信装置１ｄが歩行程度の速度で移動している状態すなわち移動速度が３ｋｍ／ｈである場合の増幅度調整時間を示す。受信装置１ｄが歩行速度で移動している場合、利得の設定時間として通信規格のガイドラインで定められている最大値ほどの時間は必要ないと予測される。よって歩行速度で移動している場合の増幅度調整時間はガイドラインで定められている最大値の半分である１０ｍｓとする。
【００９７】
以上の通り移動速度に応じて増幅度調整時間を割り当てることにより、信号の受信条件に応じて増幅度調整時間を最適化することが出来る。
【符号の説明】
【００９８】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 受信装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 制御部
５ 受信アンテナ
１０ 増幅部
１１ 同期捕捉部
１２、１２ａ 利得調整部
１３、１３ａ 復調部
１４ ＭＥＲ算出部
１５ 誤り訂正部
１６ アクセス制御部
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 処理時間算出部
１８ 起動制御部
５０、８０、 テーブル
７１、９１ エラーカウンタ
１００ エラー量予測部
１０１ エラー量比較部
１０２ エラー量補正部
１０３ 処理時間変換部
１０４、１０５ テーブル
１４０ 移動速度算出部
１４２ 処理時間算出部
１５０ 利得処理部
１５１ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調されたシンボル信号を受信する受信装置であって、
該シンボル信号の開始位置を所定の同期捕捉処理時間で検出する同期捕捉部と、
該同期補足部で検出された該シンボル信号を復調するとともに該シンボル信号の変調エラー率を算出する復調部と、
該復調部により算出された該変調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定する制御部と
を有する受信装置。
【請求項２】
該復調部により所定時間中に復調された複数の該シンボル信号における復調エラー率を算出しエラー訂正する誤り訂正部をさらに有し、
該制御部は該復調部の算出した該変調エラー率と該誤り訂正部の算出した該復調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定することを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
該制御部は算出した該変調エラー率から該復調エラー率を推測し、推測した該復調エラー率と算出した該復調エラー率とを比較した結果に応じて該同期捕捉処理時間を設定することを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
受信した該シンボル信号の振幅が一定になるように該シンボル信号の増幅度を調整する利得調整部と、該シンボル信号の位相変化量に基づいて該受信装置の移動速度を算出する移動速度算出部とをさらに有し、
該制御部は該移動速度に応じて該増幅度を調整する時間を設定することを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
該利得調整部は先の信号受信時に設定した該増幅度の設定値を記憶する記憶部と、記憶した該設定値を起動の際に該記憶部から読み出す利得処理部とを有することを特徴とする、請求項４に記載の受信装置。
【請求項１】
変調されたシンボル信号を受信する受信装置であって、
該シンボル信号の開始位置を所定の同期捕捉処理時間で検出する同期捕捉部と、
該同期補足部で検出された該シンボル信号を復調するとともに該シンボル信号の変調エラー率を算出する復調部と、
該復調部により算出された該変調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定する制御部と
を有する受信装置。
【請求項２】
該復調部により所定時間中に復調された複数の該シンボル信号における復調エラー率を算出しエラー訂正する誤り訂正部をさらに有し、
該制御部は該復調部の算出した該変調エラー率と該誤り訂正部の算出した該復調エラー率に応じて該同期捕捉処理時間を設定することを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
該制御部は算出した該変調エラー率から該復調エラー率を推測し、推測した該復調エラー率と算出した該復調エラー率とを比較した結果に応じて該同期捕捉処理時間を設定することを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
受信した該シンボル信号の振幅が一定になるように該シンボル信号の増幅度を調整する利得調整部と、該シンボル信号の位相変化量に基づいて該受信装置の移動速度を算出する移動速度算出部とをさらに有し、
該制御部は該移動速度に応じて該増幅度を調整する時間を設定することを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
該利得調整部は先の信号受信時に設定した該増幅度の設定値を記憶する記憶部と、記憶した該設定値を起動の際に該記憶部から読み出す利得処理部とを有することを特徴とする、請求項４に記載の受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２６８１３６（Ｐ２０１０−２６８１３６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１６７３８（Ｐ２００９−１１６７３８）
【出願日】平成２１年５月１３日（２００９．５．１３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１３日（２００９．５．１３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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