JP4318977B2

JP4318977B2 - Signal quality evaluation apparatus and signal quality evaluation method

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Publication number: JP4318977B2
Application number: JP2003199843A
Authority: JP
Inventors: 洋雄阿良田; 道宏上原; 俊二中原; 嘉高安藤; 浩平神原
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: JP2005045318A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号品質評価装置および信号品質評価方法に関し、さらに詳しくは、複数の搬送波によって搬送される信号、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式によって搬送されるデジタル信号の信号品質を評価する信号品質評価装置および信号品質評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の信号品質評価装置としては、図５に示すようなものが知られている。図５に示された従来の信号品質評価装置８は、入力されたデジタル信号の１つのチャネルを構成する全ての搬送波を抽出するＯＦＤＭ復調部１と、抽出された各搬送波を各階層に区分ける区分け部２と、区分けされた各階層毎の搬送波を該当階層の位相変調方式に対応する復調方式で復調して測定コンスタレーションを得る復調部３と、測定コンスタレーションから理論的コンスタレーションを推定する推定部４と、測定コンスタレーションと理論的コンスタレーションとの誤差分を算出する誤差算出部５と、各階層の各誤差分と該当階層の理想コンスタレーションとの電力比を変調誤差比（ＭＥＲ：Modulation Error Ratio）として算出するＭＥＲ算出部６と、各階層の変調誤差比を表示する表示部７とを備えている。
【０００３】
従来の信号品質評価装置８は、ＭＥＲ算出部６によって、入力されたデジタル信号の変調誤差比を算出し、この変調誤差比を搬送波と雑音との比に換算することによりデジタル信号の品質評価ができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１２４９３１号公報（第４−５頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の信号品質評価装置８は、複数の搬送波によって搬送されたデジタル信号全体の品質を変調誤差比の大小に基づいて評価するものである。したがって、ある搬送波によって搬送されるデジタル信号に誤りが含まれている場合でも、変調誤差比が大きい結果が得られた場合には、デジタル信号の品質は良好と判断されてしまう。
【０００６】
すなわち、従来の信号品質評価装置８によるデジタル信号の評価では、複数の搬送波によって搬送されるデジタル信号の誤り率を搬送波毎に評価することができないので、例えば、地上デジタル放送において発生した受信障害を詳細に解析できず、受信障害の対策に長時間を要し、対策費が増大するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、複数の搬送波によって搬送されるデジタル信号の誤り率を搬送波毎に評価することができる信号品質評価装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号品質評価装置は、複数の搬送波によって搬送される時間領域の第１信号を周波数領域の第２信号に変換する時間周波数変換手段と、前記第２信号を復調後復号して誤り訂正された信号を出力する復号化手段と、前記復号化手段の出力を誤り訂正符号化回路、インターリーブ回路およびスクランブル回路を含む符号化回路で前記第２信号と同じ周波数領域並びの順序に符号化する符号化手段と、前記第２信号を復調し硬判定して周波数領域で誤りのある可能性がある信号を出力する復調手段と、前記符号化手段から出力される信号と前記復調手段から出力される信号とについて同じ周波数番号同士の比較で誤りの有無を判定し前記第１信号の誤り率を前記搬送波毎に算出する誤り率算出手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
この構成により、誤り率算出手段は、復号化手段で誤り訂正した信号を入力とする符号化手段から出力された信号と復調手段から出力される硬判定された信号とに基づいて第１信号の誤り率を搬送波毎に算出するので、複数の搬送波によって搬送されるデジタル信号の誤り率を搬送波毎に評価することができる。
【００１０】
本発明の信号品質評価装置は、前記第１信号の誤り率を前記搬送波毎に表示する表示手段を備えたことを特徴とする構成を有している。
【００１１】
この構成により、使用者は、複数の搬送波によって搬送されるデジタル信号の誤り率を搬送波毎に把握することができる。
【００１２】
本発明の信号品質評価方法は、複数の搬送波によって搬送される時間領域の第１信号を周波数領域の第２信号に変換し、前記第２信号を復調後復号して誤り訂正した後、誤り訂正符号化、インターリーブおよびスクランブルを含む符号化で前記第２信号と同じ周波数領域並びの順序に符号化した信号と、前記第２信号を復調し硬判定した周波数領域で誤りのある可能性がある信号とについて同じ周波数番号同士の比較で誤りの有無を判定し、前記第１信号の誤り率を前記搬送波毎に算出することを特徴としている。
【００１３】
この方法により、第２信号を復調後復号化して誤り訂正をした後に第２信号と同じ周波数領域並びの順序に符号化した信号と第２信号を復調して硬判定した信号とについて同じ周波数番号同士の比較で誤りの有無を判定し複数の搬送波によって搬送されるデジタル信号の誤り率を搬送波毎に評価することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態の信号品質評価装置の構成について説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態の信号品質評価装置１０は、複数の搬送波によって搬送される時間領域の入力信号ａを周波数領域の信号ｂに変換する高速フーリエ変換部１１（以下、ＦＦＴ部１１という。）と、信号ｂを復号化する復号化部１２と、復号化された信号ｃを符号化する符号化部１３と、信号ｂを復調する復調部１４と、遅延時間を補正する遅延時間補正部１５と、符号化部１３によって符号化された信号ｄと遅延時間補正部１５によって遅延時間が補正された信号ｆとに基づいて信号ａの誤り率を搬送波毎に算出する誤り率算出部１６と、誤り率を表示する表示部１７とを備えている。
【００１７】
ＦＦＴ部１１に入力される信号ａは、例えば、地上デジタル放送で使用されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式によって搬送されるデジタル信号である。この信号ａは、ＦＦＴ部１１に入力される前に、所定の受信装置により受信された後、周波数変換回路、同期再生回路、フレーム抽出回路、ガードインターバル除去回路等によって処理されるようになっている。
【００１８】
復号化部１２は、復調回路、誤り訂正回路、デインターリーブ回路、デスクランブル回路等により構成され、入力された信号ｂの誤りが訂正された信号ｃを出力するようになっている。
【００１９】
誤り訂正回路は、復調された信号を例えば、ビタビ符号、リードソロモン符号等の誤り訂正符号によって、デジタル信号の誤りを訂正するようになっている。なお、誤り訂正符号は、予めデジタル信号に冗長データとして付加されている。
【００２０】
また、デインターリーブ回路およびデスクランブル回路は、それぞれ、送信側でインターリーブされた信号およびスクランブルされた信号を元に戻す処理を行うようになっている。ここで、インターリーブとは、送信側で信号の送信順序を入れ替える処理をいい、デインターリーブとは、受信側で元に戻す処理をいう。このデインターリーブ処理により、伝送中に集中して発生した誤りを分散させ、誤りの発生を減少させることができる。また、スクランブルとは、送信側で信号の順序を変えて解読できないようにする特殊な処理を施すことをいい、デスクランブルとは、受信側で元に戻す処理をいう。
【００２１】
符号化部１３は、誤り訂正回路、インターリーブ回路、スクランブル回路等により構成されている。誤り訂正回路は、ビタビ符号、リードソロモン符号等の誤り訂正符号によって伝送路中の誤りを訂正するようになっている。また、符号化部１３に入力される信号ｃは、インターリーブ回路およびスクランブル回路によってインターリーブされ、スクランブルされることにより、周波数領域における誤り訂正された信号ｄとなり、符号化部１３から出力されるようになっている。なお、符号化部１３のインターリーブ回路およびスクランブル回路によってインターリーブおよびスクランブルされることにより、周波数領域における信号ｄの並びの順序はＦＦＴ部１１から出力される信号ｂの並びの順序と同じになるようになっている。
【００２２】
復調部１４は、入力された信号ｂを所定の位相復調方式、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式によって復調し、硬判定した信号ｅを出力するようになっている。したがって、信号ｅは誤りを含んでいる。
【００２３】
遅延時間補正部１５は、信号ｄに対して時間差がない信号ｆを後述の誤り率算出部１６に出力するようになっている。
【００２４】
誤り率算出部１６は、復号化された後に符号化された信号ｄと復調された後に遅延時間補正された信号ｆとを比較することによって、信号ａの誤り率を搬送波毎に算出するようになっている。
【００２５】
表示部１７は、例えば、液晶ディスプレイによって構成され、誤り率算出部１６によって算出された信号ａの誤り率を搬送波毎に表示するようになっている。
【００２６】
なお、ＦＦＴ部１１は、時間周波数変換手段を構成し、復号化部１２および符号化部１３は、それぞれ、復号化手段および符号化手段を構成している。また、復調部１４および誤り率算出部１６は、それぞれ、復調手段および誤り率算出手段を構成している。また、表示部１７は表示手段を構成している。
【００２７】
次に、本実施の形態の信号品質評価装置１０の動作について、図１から図３までを参照して説明する。なお、説明の便宜上、ＦＦＴ部１１に入力される信号ａは、３２個の搬送波によってＢＰＳＫ変調されたＯＦＤＭ方式の信号とする。
【００２８】
まず、ＦＦＴ部１１によって、入力された時間領域の信号ａから３２個の搬送波が分離され、周波数領域の信号ｂに変換される。この信号ｂは、図２に示すように、ｆ１からｆ３２までの３２個の周波数と所定の振幅とを有している。なお、以下の記載において、周波数ｆに添えられた数字を周波数番号といい、周波数ｆに対応する時間領域の数字を時刻番号という。
【００２９】
次いで、復号化部１２によって、信号ｂが復調された後復号化され、誤り訂正符号により誤りが訂正された信号ｃが出力される。この信号ｃは、例えば、図３（１）に示すように、時刻番号１から３２までの復号化された信号である。なお、復号化部１２のデインターリーブ回路およびデスクランブル回路によって、デインターリーブおよびデスクランブルされることにより、復号化部１２に入力された信号ｂの周波数領域における並びの順序と復号化部１２から出力される信号ｃの時間領域における並びの順序とは異なる。
【００３０】
引き続き、符号化部１３によって、信号ｃが符号化され、誤りが訂正された信号ｄが出力される。図３（２）に示すように、信号ｄは、周波数番号１から３２までの符号化された信号である。例えば、周波数番号１０から１２までの信号は、順に「０」、「１」、「０」を示している。
【００３１】
一方、ＦＦＴ部１１から出力された信号ｂは、復調部１４によってＢＰＳＫ復調される。復調部１４は、復調する際に硬判定を行うので、誤りを含む信号ｅを出力する。硬判定された結果の一例を図３（３）に示す。図３（３）に示された信号ｅと図３（２）に示された符号化後の信号ｄとは、周波数番号が１０から１２までと、２２から２５までとが異なっている。
【００３２】
さらに、遅延時間補正部１５によって、信号ｄに対する信号ｅの時間差が補正され、時間差が補正された信号ｆが誤り率算出部１６に出力される。なお、この信号ｆは、時間差が補正されただけなので、信号ｆのデータ内容は、図３（３）に示された復調後の信号ｅと同じである。
【００３３】
次いで、誤り率算出部１６によって、信号ｄと信号ｆとが比較され、デジタル信号の誤り率が周波数番号毎に算出される。すなわち、誤り率算出部１６によって、デジタル信号の誤り率が搬送波毎に算出されることとなる。また、誤り率算出部１６によって、算出された搬送波毎の誤り率に基づき、デジタル信号の品質が搬送波毎に評価される。そして、表示部１７によって、誤り率およびデジタル信号の品質評価結果が搬送波毎に表示される。
【００３４】
ここで、誤り率算出部１６の処理について詳細に説明する。
【００３５】
まず、誤り率の算出について説明する。
【００３６】
前述のように、図３（２）に示された符号化後の信号ｄは誤りを含まない信号なので、図３（２）に示された符号化後の信号ｄと図３（３）に示された復調後に時間差が補正された信号ｆとを周波数番号毎に比較すれば、入力された信号ａの誤りを搬送波毎に算出することができる。
【００３７】
また、図３（４）に示された「誤り」の欄は、信号ｄと信号ｅとを比較した結果の一例が示され、誤りが発生している周波数番号の信号には「１」、誤りが発生していない周波数番号の信号には「０」が記入されている。図３（４）に示すように、周波数番号が１０から１２までの信号と、２２から２５までの信号とに誤りが発生している。
【００３８】
また、図３（４）に示された「誤り率」の欄の数字は、ＦＦＴ部１１によるフーリエ変換を所定回数繰り返した後の誤り発生率を示している。例えば、周波数番号２５の信号の誤り率「０．２」は、２０％の誤り率を示している。この２０％の誤り率は、周波数番号２５の搬送周波数で１００ビットのデータを受信した場合、２０ビットのデータが元のデータと異なることを表している。
【００３９】
次に、デジタル信号の品質の評価について説明する。
【００４０】
デジタル通信におけるデジタル信号の品質は、一般に、デジタル信号の誤り率に基づいて評価される。例えば、地上デジタル放送においては、ビタビ誤り訂正後の誤り率が２×１０^−４以下のデジタル信号は、送信されたデジタル信号を再現できるデジタル信号として評価される。すなわち、１万個の「０」または「１」の信号を送信したとき、受信側で発生した誤りが平均して２個以下ならば、良好な受信状態と判断される。
【００４１】
したがって、誤り率算出部１６によって算出された誤り率に加え、デジタル信号の品質評価結果を視認可能な表示、例えば、棒グラフ、折れ線グラフ等により表示部１７に表示させれば、使用者は、受信したデジタル信号の品質を搬送波毎に、容易に把握することができる。例えば、図３（４）に表示された誤り率を図４に示すような片対数の棒グラフに表し、表示部１７に表示することができる。使用者は、この棒グラフにより、誤りが生じている周波数番号を容易に把握することができる。
【００４２】
なお、ＦＦＴ部１１に入力される信号ａは、ＢＰＳＫ変調されたＯＦＤＭ方式に限定されない。また、搬送波数も３２本に限定されない。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial：地上デジタル統合放送サービス）方式のモード３においては、５６１７個の搬送波が使用されている。本実施の形態の信号品質評価装置１０は、ＩＳＤＢ−Ｔ方式で搬送されるデジタル信号の品質評価にも適用することができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態の信号品質評価装置１０によれば、誤り率算出部１６は、復号化された後に符号化された信号ｄと復調された後に遅延時間補正された信号ｆとを比較することによってデジタル信号の誤り率を搬送波毎に算出する構成としたので、デジタル信号の搬送波毎の誤り率を評価することができる。
【００４４】
また、本実施の形態の信号品質評価装置１０は、従来の信号品質評価装置のように評価用信号、例えば、ＰＮ（Pseudo Noise：擬似雑音）信号を使用しなくても、放送波で評価できるので、低コストでデジタル信号の品質を評価することができる。
【００４５】
また、本実施の形態の信号品質評価装置１０による搬送波毎の誤り率の評価を、例えば、地上デジタル放送の受信障害解析に適用すれば、どの搬送周波数の信号が、妨害となる信号の影響を受けているか、また、マルチパスによる信号レベルの低下が発生しているか等の情報を詳細に把握することができるので、ノイズ、ビート、マルチパス等の原因究明および対策を低コストで迅速に行うことができる。
【００４６】
さらに、ＯＦＤＭ方式を採用する無線ＬＡＮ機器、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial：地上デジタル統合放送サービス）方式またはＤＶＢ（Digital Video Broadcasting）方式に準拠した放送機器、受信機器等の開発、調整等に適用することによって、開発期間の短縮および調整コストの削減等を図ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の搬送波によって搬送されるデジタル信号の誤り率を搬送波毎に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の信号品質評価装置のブロック図
【図２】周波数領域の信号の一例を示す図
【図３】（１）復号化後の信号ｃ
（２）符号化後の信号ｄ
（３）復調後の信号ｅ
（４）誤り率
【図４】誤り率を片対数の棒グラフに表した例を示す図
【図５】従来の信号品質評価装置のブロック図
【符号の説明】
１０信号品質評価装置
１１ＦＦＴ部
１２復号化部
１３符号化部
１４復調部
１５遅延時間補正部
１６誤り率算出部
１７表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal quality evaluation apparatus and a signal quality evaluation method, and more particularly, a signal carried by a plurality of carriers, for example, a digital signal carried by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system. The present invention relates to a signal quality evaluation apparatus and a signal quality evaluation method for evaluating signal quality.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a signal quality evaluation apparatus as shown in FIG. 5 is known. The conventional signal quality evaluation apparatus 8 shown in FIG. 5 divides each extracted carrier into each layer, and an OFDM demodulator 1 that extracts all the carriers constituting one channel of the input digital signal. The dividing unit 2, the demodulating unit 3 that obtains a measurement constellation by demodulating the divided carrier wave for each layer by a demodulation method corresponding to the phase modulation method of the corresponding layer, and estimating a theoretical constellation from the measurement constellation An estimation unit 4, an error calculation unit 5 that calculates an error between the measurement constellation and the theoretical constellation, and a power error ratio between each error in each layer and the ideal constellation in the corresponding layer is a modulation error ratio (MER). A MER calculation unit 6 that calculates a modulation error ratio) and a display unit 7 that displays a modulation error ratio of each layer are provided.
[0003]
The conventional signal quality evaluation device 8 calculates the modulation error ratio of the input digital signal by the MER calculation unit 6 and converts the modulation error ratio into the ratio of the carrier wave and the noise, thereby evaluating the quality of the digital signal. (For example, refer patent document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-124931 (page 4-5, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional signal quality evaluation apparatus 8 evaluates the quality of the entire digital signal carried by a plurality of carriers based on the magnitude of the modulation error ratio. Therefore, even when an error is included in a digital signal carried by a certain carrier wave, if a result with a large modulation error ratio is obtained, it is determined that the quality of the digital signal is good.
[0006]
That is, in the evaluation of the digital signal by the conventional signal quality evaluation device 8, the error rate of the digital signal carried by a plurality of carriers cannot be evaluated for each carrier. There was a problem that analysis could not be performed in detail, and it took a long time to take measures against reception failure, resulting in an increase in the cost of measures.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a signal quality evaluation apparatus capable of evaluating the error rate of a digital signal carried by a plurality of carriers for each carrier. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The signal quality evaluation apparatus of the present invention includes a time-frequency conversion means for converting a first signal in a time domain carried by a plurality of carriers into a second signal in a frequency domain, and error correction by decoding the second signal after demodulation. A decoding means for outputting the processed signal, and an output of the decoding means is encoded in the same frequency domain arrangement order as the second signal by an encoding circuit including an error correction encoding circuit, an interleave circuit and a scramble circuit An encoding unit; a demodulating unit that demodulates and hard-determines the second signal and outputs a signal that may have an error in the frequency domain; a signal output from the encoding unit; and an output from the demodulating unit And error rate calculation means for determining the presence / absence of an error by comparing the same frequency numbers with each other and calculating the error rate of the first signal for each carrier wave.
[0009]
With this configuration, the error rate calculation means is configured to output the first signal based on the signal output from the encoding means that receives the signal corrected by the decoding means and the hard-decision signal output from the demodulation means. Since the error rate is calculated for each carrier wave, the error rate of a digital signal carried by a plurality of carrier waves can be evaluated for each carrier wave.
[0010]
The signal quality evaluation apparatus of the present invention has a configuration characterized by comprising display means for displaying the error rate of the first signal for each carrier wave.
[0011]
With this configuration, the user can grasp the error rate of a digital signal carried by a plurality of carrier waves for each carrier wave.
[0012]
According to the signal quality evaluation method of the present invention, a time domain first signal carried by a plurality of carriers is converted into a frequency domain second signal, and the second signal is demodulated and decoded for error correction, followed by error correction. A signal encoded in the same order of frequency domain as the second signal by encoding including interleaving and scrambling , and a signal that may have an error in the frequency domain demodulated and hard-decided from the second signal The presence or absence of an error is determined by comparing the same frequency numbers for and the error rate of the first signal is calculated for each carrier wave.
[0013]
By this method, after the second signal is demodulated and decoded and error-corrected, the same frequency number is used for the signal that is encoded in the same order of the frequency domain as the second signal and the signal that is demodulated and hard-decided . By comparing each other, the presence or absence of an error can be determined, and the error rate of a digital signal carried by a plurality of carriers can be evaluated for each carrier.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
First, the configuration of the signal quality evaluation apparatus according to the present embodiment will be described.
[0016]
As shown in FIG. 1, a signal quality evaluation apparatus 10 according to the present embodiment includes a fast Fourier transform unit 11 (hereinafter referred to as FFT) that converts a time domain input signal a carried by a plurality of carriers into a frequency domain signal b. A decoding unit 12 that decodes the signal b, an encoding unit 13 that encodes the decoded signal c, a demodulation unit 14 that demodulates the signal b, and a delay time correction. An error rate for calculating the error rate of the signal a for each carrier based on the delay time correction unit 15, the signal d encoded by the encoding unit 13, and the signal f whose delay time is corrected by the delay time correction unit 15. A calculation unit 16 and a display unit 17 for displaying an error rate are provided.
[0017]
The signal a input to the FFT unit 11 is a digital signal carried by, for example, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) method used in digital terrestrial broadcasting. The signal a is received by a predetermined receiving device before being input to the FFT unit 11, and then processed by a frequency conversion circuit, a synchronous reproduction circuit, a frame extraction circuit, a guard interval removal circuit, and the like. Yes.
[0018]
The decoding unit 12 includes a demodulation circuit, an error correction circuit, a deinterleave circuit, a descrambling circuit, and the like, and outputs a signal c in which an error of the input signal b is corrected.
[0019]
The error correction circuit corrects an error of the digital signal by using an error correction code such as a Viterbi code or a Reed-Solomon code for the demodulated signal . Note that the error correction code is added as redundant data to the digital signal in advance.
[0020]
In addition, the deinterleave circuit and the descramble circuit perform a process of returning the interleaved signal and the scrambled signal on the transmission side, respectively. Here, interleaving refers to processing for changing the transmission order of signals on the transmitting side, and deinterleaving refers to processing for restoring on the receiving side. By this deinterleaving process, errors that occur intensively during transmission can be dispersed and the occurrence of errors can be reduced. Further, scramble refers to performing a special process for changing the signal order on the transmitting side so that it cannot be decoded, and descrambling refers to a process for restoring the signal on the receiving side.
[0021]
The encoding unit 13 includes an error correction circuit, an interleave circuit, a scramble circuit, and the like. The error correction circuit corrects an error in the transmission path using an error correction code such as a Viterbi code or a Reed-Solomon code. Further, the signal c input to the encoding unit 13 is interleaved by an interleave circuit and a scramble circuit, and is scrambled to become an error-corrected signal d in the frequency domain so that it is output from the encoding unit 13. It has become. Note that the order of arrangement of the signals d in the frequency domain is the same as the order of arrangement of the signals b output from the FFT unit 11 by being interleaved and scrambled by the interleave circuit and the scramble circuit of the encoding unit 13. It has become.
[0022]
The demodulator 14 demodulates the input signal b by a predetermined phase demodulation method, for example, BPSK (Binary Phase Shift Keying) method, and outputs a hard-decision signal e. Therefore, the signal e contains an error.
[0023]
The delay time correction unit 15 outputs a signal f having no time difference with respect to the signal d to the error rate calculation unit 16 described later.
[0024]
The error rate calculation unit 16 calculates the error rate of the signal a for each carrier by comparing the decoded signal d after being decoded and the signal f after being demodulated and corrected for delay time. It has become.
[0025]
The display unit 17 is configured by, for example, a liquid crystal display, and displays the error rate of the signal a calculated by the error rate calculation unit 16 for each carrier wave.
[0026]
Incidentally, FFT unit 11 constitute a time-frequency transformation unit, decoding unit 12 and the encoding unit 13, respectively, constitute the decoding means and the encoding means. The demodulator 14 and the error rate calculator 16 constitute a demodulator and an error rate calculator, respectively. The display unit 17 constitutes display means.
[0027]
Next, the operation of the signal quality evaluation apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. For convenience of explanation, it is assumed that the signal a input to the FFT unit 11 is an OFDM signal that is BPSK modulated by 32 carrier waves.
[0028]
First, the FFT unit 11 separates 32 carrier waves from the input time domain signal a and converts them into a frequency domain signal b. As shown in FIG. 2, this signal b has 32 frequencies from f1 to f32 and a predetermined amplitude. In the following description, a number attached to the frequency f is referred to as a frequency number, and a time domain number corresponding to the frequency f is referred to as a time number.
[0029]
Next, the signal b is demodulated and then decoded by the decoding unit 12, and a signal c in which an error is corrected by an error correction code is output. This signal c is a decoded signal from time numbers 1 to 32, for example, as shown in FIG. The order of arrangement in the frequency domain of the signal b input to the decoding unit 12 and the output from the decoding unit 12 by deinterleaving and descrambling by the deinterleaving circuit and descrambling circuit of the decoding unit 12 The order of arrangement of the signals c to be performed in the time domain is different.
[0030]
Subsequently, the encoding unit 13 encodes the signal c and outputs a signal d in which the error is corrected. As shown in FIG. 3B, the signal d is an encoded signal with frequency numbers 1 to 32. For example, signals with frequency numbers 10 to 12 indicate “0”, “1”, and “0” in order.
[0031]
On the other hand, the signal b output from the FFT unit 11 is BPSK demodulated by the demodulation unit 14. Since the demodulator 14 performs a hard decision when demodulating, the demodulator 14 outputs a signal e including an error. An example of the result of the hard decision is shown in FIG. The signal e shown in FIG. 3 (3) and the encoded signal d shown in FIG. 3 (2) have different frequency numbers from 10 to 12 and from 22 to 25.
[0032]
Further, the delay time correction unit 15 corrects the time difference of the signal e with respect to the signal d, and the signal f with the time difference corrected is output to the error rate calculation unit 16. Since the signal f has only the time difference corrected, the data content of the signal f is the same as the demodulated signal e shown in FIG.
[0033]
Next, the error rate calculator 16 compares the signal d and the signal f, and calculates the error rate of the digital signal for each frequency number. That is, the error rate calculation unit 16 calculates the error rate of the digital signal for each carrier wave. In addition, the error rate calculation unit 16 evaluates the quality of the digital signal for each carrier based on the calculated error rate for each carrier. The display unit 17 displays the error rate and the digital signal quality evaluation result for each carrier wave.
[0034]
Here, the processing of the error rate calculation unit 16 will be described in detail.
[0035]
First, calculation of the error rate will be described.
[0036]
As described above, since the encoded signal d shown in FIG. 3 (2) does not include an error, the encoded signal d shown in FIG. 3 (2) and FIG. By comparing the signal f with the time difference corrected after the demodulation shown for each frequency number, the error of the input signal a can be calculated for each carrier wave.
[0037]
In addition, the column of “error” shown in FIG. 3 (4) shows an example of the result of comparing the signal d and the signal e, and “1” is displayed for the signal of the frequency number where the error occurs. “0” is written in the signal of the frequency number in which no error has occurred. As shown in FIG. 3 (4), errors occur in the signals having frequency numbers 10 to 12 and the signals 22 to 25.
[0038]
Also, the numbers in the “error rate” column shown in FIG. 3 (4) indicate the error occurrence rate after the Fourier transform by the FFT unit 11 is repeated a predetermined number of times. For example, the error rate “0.2” of the signal of frequency number 25 indicates an error rate of 20%. This 20% error rate indicates that when 100-bit data is received at the carrier frequency of frequency number 25, the 20-bit data is different from the original data.
[0039]
Next, evaluation of the quality of the digital signal will be described.
[0040]
The quality of a digital signal in digital communication is generally evaluated based on the error rate of the digital signal. For example, in terrestrial digital broadcasting, a digital signal having an error rate of 2 × 10 ⁻⁴ or less after Viterbi error correction is evaluated as a digital signal that can reproduce the transmitted digital signal. That is, when 10,000 “0” or “1” signals are transmitted, if the number of errors occurring on the receiving side is two or less on average, it is determined that the reception state is good.
[0041]
Therefore, in addition to the error rate calculated by the error rate calculation unit 16, if the quality evaluation result of the digital signal is displayed on the display unit 17 by a visible display such as a bar graph or a line graph, the user receives The quality of the digital signal can be easily grasped for each carrier wave. For example, the error rate displayed in FIG. 3 (4) can be represented in a semi-logarithmic bar graph as shown in FIG. The user can easily grasp the frequency number where an error has occurred by using this bar graph.
[0042]
The signal a input to the FFT unit 11 is not limited to the BPSK modulated OFDM method. Further, the number of carrier waves is not limited to 32. For example, in mode 3 of the ISDB-T (Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial) system, 5617 carriers are used. The signal quality evaluation apparatus 10 according to the present embodiment can also be applied to the quality evaluation of digital signals conveyed by the ISDB-T method.
[0043]
As described above, according to the signal quality evaluation apparatus 10 of the present embodiment, the error rate calculation unit 16 includes the signal d encoded after being decoded and the signal f that has been subjected to delay time correction after being demodulated. Since the error rate of the digital signal is calculated for each carrier wave by comparing the two, the error rate for each carrier wave of the digital signal can be evaluated.
[0044]
Further, the signal quality evaluation apparatus 10 of the present embodiment can be evaluated by broadcast waves without using an evaluation signal, for example, a PN (Pseudo Noise) signal, unlike the conventional signal quality evaluation apparatus. Therefore, the quality of the digital signal can be evaluated at a low cost.
[0045]
Moreover, if the error rate evaluation for each carrier wave by the signal quality evaluation apparatus 10 of the present embodiment is applied to, for example, reception failure analysis of terrestrial digital broadcasting, the signal of which carrier frequency affects the influence of the disturbing signal. Because it is possible to know in detail such as whether it has been received and whether the signal level has decreased due to multipath, investigation of the cause of noise, beat, multipath, etc. and countermeasures can be quickly performed at low cost be able to.
[0046]
In addition, development and adjustment of wireless LAN equipment adopting OFDM, broadcasting equipment, receiving equipment, etc. conforming to ISDB-T (Integrated Service Digital Broadcasting-Terrestrial) or DVB (Digital Video Broadcasting) For example, the development period can be shortened and the adjustment cost can be reduced.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the error rate of a digital signal carried by a plurality of carriers can be evaluated for each carrier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a signal quality evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a frequency domain signal. FIG.
(2) Signal d after encoding
(3) Demodulated signal e
(4) Error rate [FIG. 4] A diagram showing an example in which the error rate is represented by a semi-logarithmic bar graph. [FIG. 5] A block diagram of a conventional signal quality evaluation apparatus.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Signal quality evaluation apparatus 11 FFT part 12 Decoding part 13 Encoding part 14 Demodulation part 15 Delay time correction part 16 Error rate calculation part 17 Display part

Claims

Time-frequency converting means for converting a first signal in the time domain carried by a plurality of carriers into a second signal in the frequency domain, and a decoding means for decoding the second signal after demodulation and outputting an error-corrected signal Encoding means for encoding the output of the decoding means in the same order of frequency domain arrangement as the second signal by an encoding circuit including an error correction encoding circuit, an interleave circuit and a scramble circuit, and the second signal demodulating means for outputting a signal that may be erroneous in the hard decision to the frequency domain and demodulates the signal and the same frequency number between about a signal outputted from the demodulating means output from said encoding means An apparatus for evaluating signal quality, comprising: error rate calculation means for determining whether there is an error by comparison and calculating an error rate of the first signal for each carrier wave.

The signal quality evaluation apparatus according to claim 1, further comprising display means for displaying an error rate of the first signal for each carrier wave.

A code including error correction coding, interleaving, and scrambling after converting a first signal in a time domain carried by a plurality of carriers into a second signal in a frequency domain, decoding the second signal after decoding and correcting an error In comparison of the same frequency number between the signal encoded in the same frequency domain order as the second signal and the signal that may be erroneous in the frequency domain demodulated and hard-decided from the second signal A signal quality evaluation method characterized by determining the presence or absence of an error and calculating an error rate of the first signal for each carrier wave.