错误检测修正电路 本发明涉及数字电视广播中对接收信号进行错误修正的错误修正电路。
近年来,用数字信号供给电视广播信号的技术已实用化,在商业上也已开始数字电视广播。在数字电视广播中有两类,一类是使用卫星发送数字电视信号,另一类是用地面波发送数字电视信号。其中,说明卫星数字电视广播。
图3是表示在卫星数字广播接收机中接收的1帧部分的数字数据结构的图。1帧数字数据中包含39936个符号。这里,所谓符号是指与一个时钟同步接收的信号。1帧的开头部分由TMCC信号(多路传输控制信号)和同步字信号构成。TMCC信号传输关于时隙信号或传输方式的控制信息。同步字信号的符号数共计40个符号。TMCC信号及同步字信号的总符号数为192,作为BPSK(Binary Phase ShiftKeying)调制信号传输。
继TMCC信号及同步字信号之后,交替地配置着数据(图像部分、声音部分等)、以及载波时钟用脉冲串信号。各数据的符号数为203,各载波时钟用脉冲串信号的符号数为4个符号。载波时钟用脉冲串信号是BPSK调制信号。
将由203个符号构成的数据部分和由4个符号构成的载波时钟用脉冲串信号部分作为一组,将连接着的共计4组((203+4)×4个符号)称为1个时隙。
各时隙利用各种调制方式进行调制。频率牵引后,检测同步字,取得帧同步后,通过解调TMCC信号的内容,识别什么样的调制方式的数据是用什么样的顺序传输的。作为调制方式可以举出:8PSK、QPSK(QPSK:Quadrature PSK)和BPSK等。
其次,图4中示出了卫星数字广播接收机的结构。从卫星发送的数字电视信号在调谐器61中进行同步检波,同时进行频率的向下降频。从调谐器61获得的I及Q信号在正交相位解调电路62中被解调,生成I及Q的基带。然后,在PSK解调电路63中根据I及Q的基带,进行各种PSK解调,在错误修正电路64中PSK解调信号的错误修正。进行了错误修正的解调信号在信号处理电路65中,按照MPEG(Motion Picture Experts Group)1或MPEG2方式,被译码为动画数据或声音数据。
可是,在现有地错误修正电路中,使由图像信号或声音信号构成的数据(以下称主信号)和TMCC信号经过不同的路径,分别进行错误修正。在卫星数字电视广播中,采用里德所罗门码,发送侧为了错误检测用而将冗余信号附加在主信号或TMCC信号中,进行里德所罗门编码,在接收侧根据冗余信号,计算被编码的主信号或TMCC信号,检测错误的位置,修正成正确的数值。
可是,迄今在每个信号系统中都存在错误修正电路,所以当然需要两个错误修正电路。而且,该错误修正电路在主信号和TMCC信号的情况下使用里德所罗门解调电路,电路结构浪费。另外,在半导体衬底上进行IC化的情况下,存在电路规模大的问题。
本发明的目的在于缩小错误修正电路的规模。
在本发明中,用一个电路进行第一及第二信号的修正。因此,能有效地利用错误修正电路,缩小错误修正电路的规模。
第一信号例如是数字电视信号的主信号,第二信号是数字电视信号的TMCC信号。TMCC信号被分割插入在主信号中,由于集中对其进行错误修正,所以能进行最佳错误修正。
图1是表示本发明的实施形态的框图。
图2是表示图1中的错误检测修正部4的具体电路例的框图。
图3是表示数字电视信号的数据结构的图。
图4是表示卫星数字接收机的结构的框图。
图1是表示本发明的实施形态的图。1是第一数据输入电路,输入主信号。2是第二数据输入电路,输入TMCC信号。3是选择电路,根据切换信号选择第一及第二数据输入电路1及2的输出信号。4是进行里德所罗门译码的错误检测修正部,例如根据选择电路3的输出信号,算出出错位组,根据出错位组检测错误位置及大小,在可能修正错误的情况下,将错误修正为正确的值。错误检测修正部4根据切换信号,对主信号进行错误修正,或者对TMCC信号进行错误修正。
5是ROM,储存后面所述的欧几里德运算中除法用的系数。6及7分别是主信号及TMCC信号用RAM,储存各自的信号及修正后的各自的信号。8是切换电路,根据切换信号将运算部的输出信号切换到主信号及TMCC信号的路径中输出。9是第一数据输出电路,输入从切换电路8输出后进行了错误修正的主信号,再将主信号传输给下一级电路。10是第二数据输出电路,输入从切换电路8输出后进行了错误修正的TMCC信号,再将TMCC信号传输给下一级电路。
另外,11是信号分离电路,输入解调后的数字电视信号,将其中的主信号随时输出给第一数据输入电路1,同时TMCC信号被集中在一个数据块中时,输出给第二数据输入电路2。另外,TMCC信号的一个数据块被分割成64个后输出,收到了64帧的信号时形成一个数据块的TMCC信号。这时,TMCC信号存储在MCC用存储器11a中,在供给了下一个数据块时,输出TMCC信号。
图2是表示运算部4的具体电路例。21是出错位组生成部,根据RAM6及7中存储的主信号或TMCC信号,生成出错位组。22是成为多项式运算部的欧几里德运算部,从所生成的出错位组,求错误位置多项式σ(z)及错误数值多项式ω(z)。卫星数字电视信号的码最小距离为17,在这样的最小距离大的情况下,适合例如欧几里德运算。为了求欧几里德运算给出的两个多项式的最大公约多项式,反复进行互除运算即用伽罗瓦域定义的多项式之间的除法运算。例如,假设用伽罗瓦域定义的两个多项式为A(z)、B(z),反复进行用如下的伽罗瓦域定义的多项式之间的除法运算,
A(z)/B(z)=Q0(z)(商)…R0(z)(余数)
B(z)/R0(z)=Q1(z)(商)…R1(z)(余数)
R0(z)/R1(z)=Q2(z)(商)…R2(z)(余数)
直至求出最大公约多项式(被除数一侧的多项式的次数比除数一侧的多项式的次数小)为止。如果求出最大公约多项式,则生成错误位置多项式σ(z)及错误数值多项式ω(z),成为表示错误关系的关系式。如果生成了这些多项式,则作为欧几里德运算结束而设置结束标志。另外,从ROM5读出系数,用于互除运算中。
23是成为错误位置检测部的链检索部,根据错误位置多项式σ(z)及错误数值多项式ω(z),算出错误位置及错误数值。根据由欧几里德运算部22求得的错误位置多项式σ(z),求错误位置。将作为α(α是伽罗瓦域GF(28)中的元)的幂乘的αi(i=0、1、2、…、n-1)逐次代入错误位置多项式σ(z)中,求得σ(αi)为0的σ(z)的根αi(相当于错误位置)。这里,n是码长。
24是错误修正部。根据由链检索部23求得的错误位置,读出RAM6或7中存储的错误数据。与此同时,在错误修正部24内根据从欧几里德运算部22输出的错误数值多项式ω(z)及所求得的错误位置,求错误数值。从RAM6或7读出的错误数据被修正成正确的值后,用来改写RAM6或7内的错误数据。另外,通过求错误位置i,根据错误数值多项式ω(z)检测错误数值。
另外,采用欧几里德运算的里德所罗门译码详细地记载在特开平6-77844号公报中。
在图1中,如上所述,对每一帧(39936个符号)按照规格反复输入TMCC信号,同时被分成64个接收。因此,在64个TMCC信号齐全的地方,成为有含义的信号,即成为包含关于时隙信号或传输方式的控制信息的信号。在此例中,信号分离电路11有TMCC用存储器11a,将传输给每一帧的TMCC信号存储在存储装置中,如果存储了64个TMCC信号,则信号分离电路11呈能输出TMCC信号的状态。
另一方面,为了对每一数据块随时接收主信号,信号分离电路11输出给第一数据输入电路1。为此,通常错误检测修正部4对主信号进行错误检测修正。对每一数据块主信号被输入错误检测修正部4,所以如果图2中的欧几里德运算部22对一个数据块的主信号运算结束,便设置该情况结束的标志。一旦设置了结束标志,便意味着错误检测修正部4呈能接收输入信号的状态。
因此,如果64个TMCC信号齐全、而且检测到结束标志,则信号分离电路11便将TMCC信号输出给第二数据输入电路2,其结果错误检测修正部4对TMCC信号进行错误检测修正。在上述条件一个都不成立的情况下,信号分离电路11输出主信号。另外,如果信号分离电路一边监视结束标志一边输出主信号,则能进行有效的传输。
这样,在对通常的主信号进行错误检测修正的过程中,如果TMCC信号齐全,便插入TMCC信号的错误检测修正。
可是,在图1中,在主信号被输入错误检测修正部4中的时刻,来自信号分离电路11的切换信号例如呈高电平,而在TMCC信号被输入的时刻呈低电平。
如果切换信号呈高电平,则来自第一数据输入电路1的主信号通过选择电路3,被输入错误检测修正部4。主信号被存储在主信号用RAM6中,进行错误检测修正时,从RAM6读出主信号,如上所述的欧几里德运算通过链检索,检测错误位置及错误数值,在能修正错误的情况下,将错误修正成正确的值,将错误数据置换成RAM6中的主信号。错误修正后的主信号从主信号用RAM6通过切换电路8被输入第一数据输入电路9。
如果切换信号呈低电平,则来自第二数据输入电路2的TMCC信号通过选择电路3,被输入错误检测修正部4。TMCC信号被存储在TMCC信号用RAM7中,进行错误检测修正时,从RAM7读出TMCC信号,如上所述的欧几里德运算通过链检索,检测错误位置及错误数值,在能修正错误的情况下,将错误修正成正确的值,将错误数据置换成RAM7中的TMCC信号。错误修正后的TMCC信号从TMCC信号用RAM7通过切换电路8被输入第二数据输入电路10。
可是,在第一实施形态中,虽然使用了RAM6及7两个存储器,但不限定于该电路结构。就是说,也可以共用一个存储器,在存储器内分成主信号用和TMCC信号用两个区域,根据主信号或TMCC信号算出的出错位组分别在各自的区域内进行存储·读出。但是,在指定存储地址的地址电路也兼用一个电路的情况下,在主信号或TMCC信号中的一者的错误修正中断后,有必要存储中断前的地址,重新开始时再从所存储的地址开始。
在本发明中,由于不同时接收主信号和TMCC信号,所以能对主信号和TMCC信号交替地进行错误检测修正工作。另外,由于主信号包含声音信号和图像信号,所以如果主信号中断,虽然会对声音或图像产生不良影响,但由于TMCC信号发生的频度比主信号小,所以主要是进行主信号的错误检测修正,所以能使对图像或声音的影响非常小。由于这些理由,所以能只用主信号的运算部4实现两种信号的错误检测修正。
如上所述,虽然说明了卫星数字电视广播信号,当然不限定于里德所罗门译码、主信号及TMCC信号。就是说,如果在一个信号中是交替出现的信号,则即使不是里德所罗门译码,也能应用本发明。特别是象TMCC信号,在包含与成为主要的信号相比发生频度小的信号的情况下,能有效地应用本发明。
另外,不限定于采用欧几里德运算的里德所罗门译码,即使采用其他译码方法,也能应用本发明,同时设置结束标志的步骤也不限定于在欧几里德运算结束后,也可以采用全部电路结构或其他译码方法,在任意且适当的步骤中设置结束标志。另外,虽然信号分离电路11在检测到结束标志和一个数据块的TMCC信号齐全后输出TMCC信号,但不限于这样的TMCC信号,也可以在某种形态下用完全的数据块检测第二信号的到来并输出。
如果按照本发明,则由于用一个电路进行主信号及TMCC信号的错误修正,所以能削减错误检测修正电路,能缩小错误修正电路的规模。
如果按照本发明,则由于将TMCC信号的错误检测修正插入主信号的错误检测修正中进行,所以能用一个电路进行主信号及TMCC信号的错误修正。