JP2009267964A - 同期再生回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックごとの信頼度を判定可能に同期再生する。
【解決手段】同期再生回路は、ブロックごとの同期検出を行うための同期検出情報を含むデータ信号がシリアルに入力され、同期検出情報に基づいてブロックの区切り位置を示す同期検出信号を出力するとともに、データ信号からブロック単位のブロックデータを生成する同期検出回路と、データ信号を構成する各ビットの信頼度を示す信頼度信号が、データ信号の対応するビットと同期してシリアルに入力され、同期検出信号及び信頼度信号に基づいて、ブロックデータの信頼度を示す信頼度データを生成する信頼度データ生成回路と、ブロックデータと信頼度データとを対応付けて出力するデータ出力回路と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、同期再生回路に関する。

ＦＭラジオ放送においては、放送している番組内容等のデジタルデータを受信装置に提供するＲＤＳ（Radio Data System）が知られている。ＲＤＳでは、１９ｋＨｚのステレオパイロット信号の３次高調波である５７ｋＨｚの副搬送波が、番組内容等のデジタルデータによって振幅変調され、主搬送波に周波数変調して放送される。ＦＭラジオの受信装置においては、ＦＭラジオの放送信号から番組内容等のデジタルデータを抽出し、各種情報の表示等が行われる。

図７は、ＲＤＳのデジタルデータを生成するＲＤＳ処理回路の一般的な構成例を示す図である。また、図８は、ＲＤＳ処理回路におけるデータ処理の一例を示すタイミングチャートである。ＲＤＳ処理回路１００には、ＦＭコンポジット信号からバンドパスフィルタで５７ｋＨｚの周波数を抽出することにより生成されたＲＤＳ信号が入力される。復調回路１１０では、ＲＤＳ信号が復調され、クロック信号ＲＤＣＬ及び１／０のデータ信号ＲＤＤＡが生成される。そして、復号回路１１２では、データ信号ＲＤＤＡに対して同期判定処理及び誤り訂正処理を施し、図９に示すデータ構成の一例のように、２７ビット単位のブロックデータＢＬＤＡＴＡを出力する。すなわち、復号回路１１２では、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの同期再生が行われる。

このように、復調回路１１０では、ＲＤＳ信号から１／０のデータ信号ＲＤＤＡの復調が行われるが、ＦＭラジオ放送の伝送路上で発生したノイズの影響によりＲＤＳ信号の振幅が小さくなってしまった場合に、１／０が誤判定されてしまう可能性がある。そこで、復調回路１１０では、生成するデータ信号ＲＤＤＡのビットごとに、１／０判定の信頼度を示す信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが生成される。例えば、図８の例においては、データ信号ＲＤＤＡの信頼度が高い場合は信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが“０”となり、データ信号ＲＤＤＡの信頼度が低い場合は信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが“１”となっている。そして、復号回路１１２では、例えば、信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤに基づいて、ＲＤＳ信号のデータ信号ＲＤＤＡの信頼度が低いと判断される場合には、誤り訂正処理を施さずにブロックデータＢＬＤＡＴＡを出力するという制御が行われることがある（例えば、特許文献１）。
特許３２６３５６７号公報

復号回路１１２から出力されるブロックデータＢＬＤＡＴＡは、例えばマイコンで処理されてディスプレイに文字情報として表示される。このとき、ブロックデータＢＬＤＡＴＡに検出不能な誤りがあると、ディスプレイの表示が不正になってしまうことがある。そこで、マイコンでブロックデータＢＬＤＡＴＡを処理する際に信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤを参照し、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度を判定してブロックデータＢＬＤＡＴＡに基づく文字情報の表示を行うかどうかを制御することも考えられる。ところが、図８に示すように、ブロックデータＢＬＤＡＴＡが出力されている際に出力されている信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤは、そのブロックデータＢＬＤＡＴＡに対応するものではないため、信頼度が変化する状況においては信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤを活用することができない。また、復調回路１１０から出力されるクロック信号ＲＤＣＬ、データ信号ＲＤＤＡ、及び信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤをマイコンに取り込み、ソフトウェア処理によって、ブロックデータＢＬＤＡＴＡを生成するとともに、そのブロックデータＢＬＤＡＴＡに対応する信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤから信頼度を示すデータを生成することも考えられるが、マイコンの処理負荷が大きくなり、消費電力の増加やプログラムメモリの容量増加等を招くこととなる。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ブロックごとの信頼度を判定可能に同期再生する同期再生回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の同期再生回路は、ブロックごとの同期検出を行うための同期検出情報を含むデータ信号がシリアルに入力され、前記同期検出情報に基づいて前記ブロックの区切り位置を示す同期検出信号を出力するとともに、前記データ信号から前記ブロック単位のブロックデータを生成する同期検出回路と、前記データ信号を構成する各ビットの信頼度を示す信頼度信号が、前記データ信号の対応するビットと同期してシリアルに入力され、前記同期検出信号及び前記信頼度信号に基づいて、前記ブロックデータの信頼度を示す信頼度データを生成する信頼度データ生成回路と、前記ブロックデータと前記信頼度データとを対応付けて出力するデータ出力回路と、を備える。

ブロックごとの信頼度を判定可能に同期再生する同期再生回路を提供することが可能になる。

図１は、本発明の一実施形態であるＲＤＳ処理回路の構成を示す図である。ＲＤＳ処理回路１０は、復調回路３０及び復号回路（同期再生回路）３５を含んで構成されている。アンテナ１５を介して受信されるＦＭ信号は、ＦＭ検波回路１７で検波され、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１９で例えば５７ｋＨｚの帯域が抽出されてＲＤＳ信号となり、ＲＤＳ処理回路１０に入力される。ＲＤＳ処理回路１０は、ＲＤＳ信号から例えば２７ビット単位のブロックデータＢＬＤＡＴＡと、ブロックデータＢＬＤＡＴＡに対応付けられた、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度を示す例えば５ビットの信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢとを生成して出力する。そして、ＲＤＳ処理回路１０から出力されるブロックデータＢＬＤＡＴＡは、例えばマイコンで処理されてディスプレイに文字情報として表示される。

復調回路３０は、ＲＤＳ信号を復調してクロック信号ＲＤＣＬ、データ信号ＲＤＤＡ、及び信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤを生成する。図２は、ＲＤＳ信号の復調の一例を示す波形図である。ＲＤＳ信号は、例えば５７ｋＨｚの周波数であり、２４周期で１シンボルが表されている。なお、図２では簡略的に７周期で１シンボルが表されている。復調回路３０では、キャリア信号が再生され、キャリア信号を用いてＲＤＳ信号の復調が行われる。例えば、キャリア信号の９０度位相のタイミングでＲＤＳ信号がＡ／Ｄ変換されてデジタル信号が生成される。そして、１シンボル期間のデジタル信号のレベルが閾値レベルＴＨと比較されることにより１／０が判定され、判定信号が生成される。さらに、２ビットの判定信号から１ビットのデータ信号ＲＤＤＡの１ビットが生成される。例えば、判定信号が“１０”であればデータ信号ＲＤＤＡが“１”となり、判定信号が“０１”であればデータ信号ＲＤＤＡが“０”となる。すなわち、ＲＤＳ信号の４８周期からデータ信号ＲＤＤＡの１ビットが復調される。ここで、ＲＤＳ信号の振幅が小さくなると閾値レベルＴＨと比較されるデジタル信号の変化幅も小さくなるため、１／０の判定における信頼度も低下することとなる。そこで、復調回路３０は、データ信号ＲＤＤＡのビットごとに、例えばデジタル信号の振幅の大きさに基づいて、データ信号ＲＤＤＡの信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤを生成して出力している。本実施形態の信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤは、信頼度が高い場合は“０”、信頼度が低い場合は“１”となっている。

図３は、復号回路３５の構成例を示す図である。復号回路３５は、シフトレジスタ４０、同期検出回路４２、誤り訂正回路４４、ＲＤＳ−ＩＤカウンタ４６（信頼度データ生成回路）、タイミング調整回路４８、及びラッチ回路５０，５２（データ出力回路）を含んで構成されている。

また、図４は、ＲＤＳデータのベースバンド符号構造を示す図である。ＲＤＳデータは１０４ビットからなるグループ単位で構成される。１グループは４つのブロックからなり、１ブロックは２６ビットである。そのうち１６ビットは情報語で残り１０ビットは検査語である。ＲＤＳデータはグループ単位に切れ目なく送信される。各グループ間や各ブロック間の境界を示す信号は挿入されないため、グループやブロックの始まりは検査語に付加されるオフセットワード（同期検出情報）を使用して識別しなければならない。検査語は誤り検出／訂正をするためのシンドロームである。この検査語に１０ビットからなるオフセットワードをブロック１からブロック４に対応して付加し、このオフセットワードを用いて、ブロックの開始点、及び、そのブロックがグループ内の何番目のブロックであるかを識別する。

シフトレジスタ４０は、クロック信号ＲＤＣＬに応じて１ビットずつ順にシフト入力されるデータ信号ＲＤＤＡを、１ブロックの単位である例えば２６ビット保持する。

同期検出回路４２は、シフトレジスタ４０に格納されているデータを用いてシンドローム計算を行い、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの同期タイミングを検出する。具体的には、２６ビットごとに抽出されるオフセットワード（同期検出情報）が、例えば、Ａ→Ｂ→Ｃ（Ｃ’）→Ｄの繰り返しとなっていれば、同期が取れていると判定される。そして、同期検出回路４２は、シフトレジスタ４０に格納されているデータが１ブロックに相当するタイミングで、ブロックの区切り位置を示すパルスである同期検出信号ＢＳＹＮＣを出力する。

誤り訂正回路４４は、同期検出回路４２から同期検出信号ＢＳＹＮＣが出力されると、シフトレジスタ４０に格納されている２６ビットのデータに対して誤り訂正処理を施し、例えば図９のデータ構成の一例に示すように、１６ビットのＲＤＳデータに、オフセットワード検出フラグ、オフセットワード情報フラグ、エラー情報フラグ、同期確立フラグ、及び各種情報フラグを付加したブロックデータＢＬＤＡＴＡとして出力する。

ここで、図９に示すＲＤＳデータは、図４に示したＲＤＳデータのベースバンド符号構造における１６ビットの情報語にあたり、送信されたデータを表す。また、送信された１０ビットの検査語を演算することにより各種の情報を得ることができる。オフセットワード情報フラグは受信したブロックデータのオフセットワードを示し、オフセットワードの検出の有無をオフセットワード検出フラグで表している。エラー情報フラグは受信したデータ中の誤り訂正処理を行ったビット数を表している。ＲＤＳの場合、１ブロック２６ビット中、５ビットまでの誤り訂正が可能である。同期確立フラグは同期の有無を表している。正しい順序でオフセットワードを検出できたときに同期が取れていると判定し、検出できないときに同期が外れていると判定している。

なお、特許文献１に開示されているように、信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤに基づいて誤り訂正処理の有無を制御することとしてもよい。

ＲＤＳ−ＩＤカウンタ４６には、信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤ及びクロック信号ＲＤＣＬが入力されており、例えば、クロック信号ＲＤＣＬの立ち上がりのタイミングで信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが“１”であればカウント値ＩＤ−ＣＮＴがカウントアップされる。また、ＲＤＳ−ＩＤカウンタ４６のカウント値ＩＤ−ＣＮＴは、同期検出信号ＢＳＹＮＣによりゼロクリアされる。すなわち、同期検出信号ＢＳＹＮＣが出力された際のＲＤＳ−ＩＤカウンタ４６のカウント値ＩＤ−ＣＮＴは、誤り訂正回路４４に入力される１ブロックのデータ信号ＲＤＤＡのうち、対応する信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが“１”であるビット数に応じたものとなっている。なお、ＲＤＳのベースバンド符号構造では１ブロックが２６ビットであるため、ＲＤＳ−ＩＤカウンタ４６のビット数を５ビットとしている。

タイミング調整回路４８は、誤り訂正回路４４で誤り訂正処理が施されて出力されるデータのラッチタイミングを調整するための回路であり、同期検出信号ＢＳＹＮＣを誤り訂正回路４４での処理時間に応じた所定時間遅延させた信号ＤＬＡＴＣＨを出力する。

ラッチ回路５０（ブロックデータ保持回路）は、誤り訂正回路４４から出力される例えば図９に示すような各種フラグ及びＲＤＳデータを信号ＤＬＡＴＣＨに応じて保持し、２７ビットのブロックデータＢＬＤＡＴＡとしてデータバス５４の例えば上位２７ビットに出力する。

ラッチ回路５２（信頼度データ保持回路）は、ＲＤＳ−ＩＤカウンタ４６から出力されるカウント値ＩＤ−ＣＮＴを同期検出信号ＢＳＹＮＣに応じて保持し、５ビットの信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢとしてデータバス５４の例えば下位５ビットに出力する。

図５は、ラッチ回路５０及びラッチ回路５２の出力をデータバス５４でバス化した一例を示す図である。ＲＤＳデータ及び各種フラグを表す２７ビットのブロックデータＢＬＤＡＴＡと、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度を表す５ビットの信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢとをデータバス化し、例えば３２ビットの出力データとしている。

図６は、復号回路３５の動作の一例を示すタイミングチャートである。図６に示すように、クロック信号ＲＤＣＬ、データ信号ＲＤＤＡ、及び信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが復号回路３５に入力されている。そして、同期検出回路４２でデータ信号ＲＤＤＡに対するシンドローム計算によって同期検出が行われ、ブロックの区切り位置を示す同期検出信号ＢＳＹＮＣが生成される。

ＲＤＳ−ＩＤカウンタ４６から出力されるカウント値ＩＤ−ＣＮＴは、同期検出信号ＢＳＹＮＣの立ち下がりでゼロクリアされ、その後、クロック信号ＲＤＣＬの立ち上がりのタイミングごとに、信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが“１”であれば１ずつカウントアップされていく。図６の例では、期間Ａの１ブロックにおいて、カウント値ＩＤ−ＣＮＴが“８”までカウントアップされている。そして、ブロックの区切りで同期検出信号ＢＳＹＮＣのパルスが発生すると、同期検出信号ＢＳＹＮＣの立ち上がりでカウント値ＩＤ−ＣＮＴである“８”がラッチ回路５２にラッチされ、信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢとしてバス５４に出力される。また、期間Ａの１ブロックのデータ信号ＲＤＤＡは、誤り訂正回路４４で誤り訂正された後、信号ＤＬＡＴＣＨに応じてラッチ回路５０にラッチされ、ブロックデータＢＬＤＡＴＡとしてバス５４に出力される。すなわち、ブロックデータＢＬＤＡＴＡと、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの元となったデータ信号ＲＤＤＡの信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤに応じた信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢとが対応付けられてバス５４に出力されることとなる。したがって、ブロックデータＢＬＤＡＴＡを利用するマイコン等においては、ブロックデータＢＬＤＡＴＡと対応付けられた信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤを参照することにより、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度を判断することが可能となる。

このように、本実施形態の復号回路３５によれば、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度を示す信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢがブロックデータＢＬＤＡＴＡと対応付けて出力されるため、ブロックデータＢＬＤＡＴＡを用いる際に、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度に応じた処理を行うことが可能となる。例えば、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度が低い場合にはブロックデータＢＬＤＡＴＡに応じた文字表示を行わないようにすることも可能である。

また、本実施形態では、１ブロック中における信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが“１”であるビット数のカウント値を信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢとして出力している。したがって、例えば、ブロックデータＢＬＤＡＴＡを利用する際に、対応する信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢの値を所定の閾値と比較することにより、ブロックデータＢＬＤＡＴＡの信頼度の高低を判定することができる。なお、本実施形態とは逆に、信頼度信号ＲＤＳ−ＩＤが“０”であるビット数をカウントして信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢを生成することとしてもよい。

また、本実施形態では、ブロックデータＢＬＤＡＴＡを保持するラッチ回路５０と、信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢを保持するラッチ回路５２とが設けられている。したがって、次のブロックのブロックデータＢＬＤＡＴＡ及び信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢが生成されるまで、ブロックデータＢＬＤＡＴＡ及び信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢをデータバス５４に出力し続けることが可能となる。そのため、マイコン等の回路は、次のブロックのブロックデータＢＬＤＡＴＡ及び信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢが出力されるまでの間に、バス５４に出力されているブロックデータＢＬＤＡＴＡ及び信頼度データＲＤＳ−ＩＤＢを取得すれば良く、アクセスタイミングの制御が容易である。

なお、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。

本発明の一実施形態であるＲＤＳ処理回路の構成を示す図である。 ＲＤＳ信号の復調の一例を示す波形図である。 復号回路の構成例を示す図である。 ＲＤＳデータのベースバンド符号構造を示す図である。 出力データ構成の一例を示す図である。 復号回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。 一般的なＲＤＳ処理回路の構成を示す図である。 ＲＤＳ処理回路におけるデータ処理の一例を示すタイミングチャートである。 ブロックデータのデータ構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０ ＲＤＳ処理回路
１５ アンテナ
１７ ＦＭ検波回路
１９ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
３０ 復調回路
３５ 復号回路
４０ シフトレジスタ
４２ 同期検出回路
４４ 誤り訂正回路
４６ ＲＤＳ−ＩＤカウンタ
４８ タイミング調整回路
５０，５２ ラッチ回路
５４ バス

Claims (3)

1. ブロックごとの同期検出を行うための同期検出情報を含むデータ信号がシリアルに入力され、前記同期検出情報に基づいて前記ブロックの区切り位置を示す同期検出信号を出力するとともに、前記データ信号から前記ブロック単位のブロックデータを生成する同期検出回路と、
   前記データ信号を構成する各ビットの信頼度を示す信頼度信号が、前記データ信号の対応するビットと同期してシリアルに入力され、前記同期検出信号及び前記信頼度信号に基づいて、前記ブロックデータの信頼度を示す信頼度データを生成する信頼度データ生成回路と、
   前記ブロックデータと前記信頼度データとを対応付けて出力するデータ出力回路と、
   を備えることを特徴とする同期再生回路。
2. 請求項１に記載の同期再生回路であって、
   前記信頼度データ生成回路は、
   前記同期検出信号及び前記信頼度信号に基づいて、前記ブロックデータに対応する前記信頼度信号に含まれる、信頼度が高いことを示すビットの数または信頼度が低いことを示すビットの数をカウントし、カウント結果を前記信頼度データとして出力するカウンタを含んで構成されること、
   を特徴とする同期再生回路。
3. 請求項２に記載の同期再生回路であって、
   前記データ出力回路は、
   前記ブロックデータを保持するブロックデータ保持回路と、
   前記カウンタから出力される前記信頼度データを前記同期検出信号に応じて保持する信頼度データ保持回路と、
   を含んで構成されることを特徴とする同期再生回路。

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