JP2012010197A - Ｆｍ多重信号を処理する半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＭ多重信号の処理システムにおけるメモリの使用量を低減する。
【解決手段】ＦＭ多重信号に重畳されたパケットに含まれる複数のキーのデータにおいて特定キーのデータの開始位置を求めるために必要なキー指定情報を記憶するＲＯＭ３６と、キー指定情報から特定キーのデータの開始位置を求めるキー位置算出部４０と、パケットに含まれる複数のキーのデータにおけるキー位置算出部で求められた特定キーのデータの開始位置から特定キーのデータとして抽出するキー抽出部３８と、を同一のパッケージ内に備える半導体装置とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＦＭ多重信号を処理する半導体装置に関する。

ＦＭ多重放送は音声信号にディジタル信号のデータを重畳して、各種文字情報や図形の情報を含むＦＭ多重信号として送信する。

図５は、ディジタル信号のフレーム構成を示す。１フレームは２７２ブロックからなり、各ブロックの先頭には１６ビットのＢＩＣ（Block Identification Code）が付加される。ＢＩＣはフレーム同期及びブロック同期の再生に使用される。１ブロックのうち１９０ビットはデータを伝送するビットであり、残りの８２ビットは横方向の誤り符合訂正のためのパリティを伝送するビットである。データを伝送する１９０ビットは、１７６ビットのパケットと１４ビットのＣＲＣから構成される。各パケットは、図６に示すように、３２ビットのプリフィックスと１４４ビットのデータブロックとに分割される。プリフィックスは、図７に示すように、サービス識別、符号識別、情報終了、更新、データグループ番号、データパケット番号の情報を含んで構成される。図６に示すように、同一のサービス識別及び同一のデータグループ番号を有するプリフィックスに対応する複数のデータブロックが１つのデータグループ（データ群）を構成する。また、複数のブロック毎を組み合わせた単位毎にパリティブロックが設けられ、パリティブロックは縦方向の誤り符合訂正を行うために用いられる。１フレームを構成する２７２ブロックのうち１９０ブロックはデータを伝送するパケットであり、残りの８２ブロックは縦方向の誤り符合訂正のためのパリティを伝送するパリティブロックである。

このようなディジタル信号が多重されたＦＭ多重信号を処理する際にキーを用いて処理を行う場合がある。キーは、例えば、その対象となる処理を行うことを許可する情報や暗号化されている情報を復号化するためのデータ等の情報である。このとき、キー自体をＦＭ多重信号に含まれる情報の一部として送信し、必要に応じてＦＭ多重信号からキーを抽出して用いる構成が採用されることがある。また、複数のキーを送信し、それら複数のキーから一つのキーを選択して用いる場合もある。

図８は、従来のＦＭ多重信号の処理システム１００の構成を示す図である。処理システム１００は、ＦＭ多重信号を受信する受信装置１０２及びキーを抽出するマイクロコンピュータ１０４を含んで構成される。

受信装置１０２は、半導体装置（ＬＳＩ）として構成され、アンテナ１０によって受信されたＦＭ多重信号に含まれるパケットを抽出する。受信装置１０２は、抽出されたパケットのうちキーを含むパケットをマイクロコンピュータ１０４へ出力する。ＦＭ多重信号に複数のキーを載せて送信し、そのうちの１つのキーを選択して処理に利用するシステムの場合、複数のキーのデータは複数のパケットに亘ることがあり、このような場合では受信装置１０２は、複数のパケットをパケット群としてマイクロコンピュータ１０４へ出力する。

マイクロコンピュータ１０４は、受信装置１０２からキー情報を含むパケット群を受けて、すべてのパケット群のデータをデータメモリ１２に格納する。具体的には、マイクロコンピュータ１０４に含まれるＣＰＵコア１４は、予めプログラムメモリ１６に記憶されているキー指定情報を処理して、受信したパケット群において選択されるキーのデータが開始する位置を算出する。そして、抽出された開始位置及びデータ長で特定されるキーのデータをデータメモリ１２から読み出して、ＦＭ多重信号の処理に利用する。

特開平８−３３１０７６号公報

複数のキーから一つのキーを選択して利用する場合であっても、マイクロコンピュータ１０４のデータメモリ１２には複数のキーのデータを含む複数のパケットのデータのすべてを記憶させている。したがって、データメモリ１２として大きなメモリ容量が必要となっていた。

本発明の１つの態様は、所定ビット数から構成されるパケット毎に横方向誤り訂正符号が付され、前記横方向誤り訂正符号が付されたパケットを複数組み合わせた単位毎に縦方向誤り訂正符号が付され、前記単位を複数組み合わせたフレームとして時系列に送信されるＦＭ多重信号、を前記パケットに含まれる複数のキーのうち１つの特定キーを用いて処理して出力する半導体装置であって、前記パケットに含まれる前記複数のキーのデータにおいて前記特定キーのデータの開始位置を求めるために必要なキー指定情報を記憶するキー指定情報記憶部と、前記キー指定情報から前記特定キーのデータの開始位置と前記特定キーのデータ長を求めるキー位置算出部と、前記パケットに含まれる前記複数のキーのデータにおける前記キー位置算出部で求められた前記特定キーのデータの開始位置から前記特定キーのデータとして抽出するキー抽出部と、を同一のパッケージ内に備えることを特徴とする半導体装置である。

ここで、前記複数のキーのデータは、複数の前記パケットからなるパケット群に跨って送信され、前記キー指定情報は、前記パケット群における前記特定キーのデータの開始位置と前記特定キーのデータ長を示す情報であってもよい。

また、前記キー抽出部は、前記パケット群のすべてを記憶することなく前記パケット群から前記特定キーのデータを抽出することが好適である。

本発明によれば、ＦＭ多重信号の受信を行う半導体装置（ＬＳＩ）においてＦＭ多重信号の処理に利用される特定キーを抽出し、抽出された特定キーのみをメモリに格納・保持するので必要なメモリ容量を低減させることができる。

本発明の実施の形態におけるＦＭ多重信号の処理システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における同期再生・誤り訂正回路の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における特定キーの抽出処理を説明する図である。 ＦＭ多重信号のデータの構成を示す図である。 ＦＭ多重信号のデータの構成を示す図である。 ＦＭ多重信号のプリフィックスの構成を示す図である。 従来のＦＭ多重信号の処理システムの構成を示す図である。

本実施の形態におけるＦＭ多重信号の処理システム２００は、図１に示すように、受信装置２０２、マイクロコンピュータ２０４及び表示器２０６を含んで構成される。受信装置２０２は、送信されてくるＦＭ多重信号を受信し、ＦＭ多重信号からパケット等を抽出して処理し、処理されたパケットの情報をマイクロコンピュータ２０４へ出力する。マイクロコンピュータ２０４は、受信装置２０２から受けた情報を表示器２０６で表示できるデータ形式に変更し、表示器２０６に表示させる。

受信装置２０２は、図２に示すように、アンテナ２０、フロントエンド２２、局部発振回路２６、検波回路２８、マルチプレクサ３０、ＬＭＳＫ（Level-controlled Minimun Shift Keying）復調回路３２、同期再生・誤り訂正回路３４、ＲＯＭ３６、キー抽出部３８、キー位置算出部４０、レジスタ４２及び後処理部４４を含んで構成される。

受信装置２０２は、ＦＭ多重信号の処理システム２００においてＦＭ多重信号に含まれる複数のキーのうち処理システム２００における処理に利用されるキーを特定キーとして抽出し、その特定キーを利用してＦＭ多重信号に含まれるディジタル信号の情報に処理を施す。

ＦＭ多重信号は、アンテナ２０によって受信され、フロントエンド２２に与えられる。そして、フロントエンド２２ではＰＬＬ回路を含む局部発振回路２６からの局部発振周波数信号によってＩＦ信号に変換される。変換されたＩＦ信号は、その後ＩＦ増幅および検波回路２８で検波され、検波信号がマルチプレクサ３０およびＬＭＳＫ復調回路３２に与えられる。マルチプレクサ３０では検波信号に基づいて音声信号が生成される。音声信号は、マルチプレクサ３０を介して左右の音声信号として出力される。ＬＭＳＫ復調回路３２では、フレームを構成するパケットを含むディジタル信号が復調される。復調されたディジタル信号に含まれるパケットのデータは、同期再生・誤り訂正回路３４で、ＢＩＣに従って同期再生されると共にパリティコードに従って誤り訂正される。

図３は、同期再生・誤り訂正回路３４の構成を示す図である。同期再生・誤り訂正回路３４は、図３に示すように、同期再生部５０、ＲＡＭコントローラ５２、フレームバッファＲＡＭ５８、誤り訂正器５４及びＣＲＣ回路５６を含んで構成される。同期再生部５０は、復調されたディジタル信号を受けて、ＢＩＣを検出することによりブロック、フレーム及びパケットの先頭を検出して同期を確立する。ＲＡＭコントローラ５２は、同期再生部５０からディジタル信号を受けて、ＢＩＣに基づいてフレームバッファＲＡＭ５８の書き込み及び読み出しを制御する。誤り訂正器５４は、ＲＡＭコントローラ５２の制御によってフレームバッファＲＡＭ５８から読み出された各パケットのデータをパリティコードに従い誤り訂正処理を行う。さらに、ＣＲＣ回路５６は、誤り訂正後の各パケットのデータをＣＲＣに従い誤り検出する。誤り訂正処理された各パケットのデータは、フレームバッファＲＡＭ５８に再び記憶され、フレームバッファＲＡＭ５８からキー抽出部３８及び後処理部４４に出力される。

キー抽出部３８は、後処理部４４で用いられる特定キーのデータを含むキーパケットを同期再生・誤り訂正回路３４から受信し、受信したキーパケットから特定キーのデータを抽出する。具体的には、以下のようにキー抽出処理が行われる。

まず、キー位置算出部４０は、予めＲＯＭ３６に登録されているキー指定情報を読み出し、キー抽出部３８で受信するキーパケットにおける特定キーのデータ開始位置を求める。キー指定情報は、キーパケットにおける特定キーのデータ開始位置を求めることができる情報を含めばよい。例えば、図４に示すように、複数のキーパケットＮｏ．０〜Ｎｏ．ｎに跨って複数のキーＮｏ．１〜Ｎｏ．ｍのデータが含まれているような場合、キーパケットＮｏ．０〜Ｎｏ．ｎを１つのデータグループとして、その先頭位置から特定キー（キーｋ）のデータの開始位置までのビット長（データ長）Ｌ１が求められ、このＬ１を1つのキーパケットのビット長（Ｌ３）で除算を行うことにより、特定キーの含まれるキーパケットＮｏと、そのキーパケット内で何ビット目から特定キーが開始するかを求めることができる。特定キー（キーｋ）のビット長（データ長）Ｌ２分のサイズのデータをデータ開始位置から取得することにより、特定キー（キーｋ）のデータを特定して抽出することができる。

キー抽出部３８は、キー位置算出部４０にて求められた特定キーのデータ開始位置を受けて、同期再生・誤り訂正回路３４から受信したキーパケットから特定キーのデータを抽出する。

ここで、同期再生・誤り訂正回路３４から出力されるパケット群のうちキーの情報を含むキーパケットは、処理対象となる複数のパケットから構成されるフレームのうち何番目から何個のパケットをキーパケットとする等として予め定めておけば特定することができる。パケットの番号は、図６に示すように、各パケットの１７６ビットのデータのうち先頭の３２ビットで表されるプリフィックス部に含まれており、キー抽出部３８は、キー位置算出部４０により、特定キーを含むパケットとして求められたパケット番号をプリフィックス部に含むパケットのみ、特定キーを含むパケットとして選択し、キーの抽出を行う。

また、各パケットが３２ビットのプリフィクスに続いてデータユニット識別コードを含む場合には、データユニット識別コードとしてパケットがキーのデータを示すようにしてもよい。すなわち、プリフィックスに続くデータユニット識別コードを用いて当該パケットのデータがキーのデータを含むことを判別することができる。

図４に示すように、複数のキーパケットＮｏ．０〜Ｎｏ．ｎに複数のキーＮｏ．１〜Ｎｏ．ｍのデータが含まれている場合には、複数のキーパケットＮｏ．０〜Ｎｏ．ｎを処理対象とする。キー抽出部３８は、図４に示すように、キーパケットＮｏ．０〜Ｎｏ．ｎにおける特定キー（キーｋ）のデータ開始位置（Ｌ１）から特定キーのデータ長（Ｌ２）分のデータを特定キー（キーｋ）のデータとして抽出する。キー抽出部３８は、抽出された特定キー（キーｋ）のデータをレジスタ４２に格納する。

後処理部４４は、同期再生・誤り訂正回路３４から出力されるパケットに対して所定の処理を行った後にパケットをマイクロコンピュータ２０４に出力する。後処理部４４は、例えば、復号化処理等の処理を行う。後処理部４４は、キー抽出部３８で抽出された特定キーを利用して処理を行う。すなわち、後処理部４４は、レジスタ４２に格納されている特定キーを読み出し、特定キーのデータに応じて入力されるパケットに対して論理的又は算術的な演算を施して復号化処理等の処理を行う。特定キーは、後処理部４４での処理を許可（可能）又は禁止（不可能）とするための情報である。

このとき、特定キー以外の情報を処理に用いてもよい。例えば、各パケットに含まれるパケット番号、データグループ番号、ブロック番号、フレーム番号等のデータに特定キーのデータを組み合わせてパケットのデータに対して処理を施してもよい。

後処理部４４における処理によって、ＦＭ多重信号に重畳されたディジタル信号の情報がマイクロコンピュータ２０４で扱えるデータとして出力される。

マイクロコンピュータ２０４は、後処理部４４で処理されたデータを受け、表示器２０６においてＦＭ多重信号に含まれるディジタル信号の情報を表示できるデータ形式に変換して表示器２０６へ出力する。これにより、ＦＭ多重信号に含まれるディジタル信号の情報が表示器２０６にて表示される。

以上のように、ＦＭ多重信号の受信を行う半導体装置において、ＦＭ多重信号に含まれる複数のキーのうち実際に利用される特定キーのみを抽出し、抽出された特定キーのみをメモリに格納・保持するので必要なメモリ容量を低減させることができる。また、これに伴って、半導体装置のチップ面積を削減することができる。

また、受信装置に接続されるマイクロコンピュータにおける処理負担を軽減することができる。さらに、ＦＭ多重信号のディジタル信号の処理に用いられるキーの情報が受信装置外に漏れることがなくなり、処理システムとしてもセキュリティを向上させることができる。

１０ アンテナ、１２ データメモリ、１４ ＣＰＵコア、１６ プログラムメモリ、２０ アンテナ、２２ フロントエンド、２６ 局部発振回路、２８ 検波回路、３０ マルチプレクサ、３２ ＬＭＳＫ復調回路、３４ 同期再生・誤り訂正回路、３８ キー抽出部、４０ キー位置算出部、４２ レジスタ、４４ 後処理部、５０ 同期再生部、５２ ＲＡＭコントローラ、５４ 誤り訂正器、５６ ＣＲＣ回路、５８ フレームバッファＲＡＭ、１００ 処理システム、１０２ 受信装置、１０４ マイクロコンピュータ、２００ 処理システム、２０２ 受信装置、２０４ マイクロコンピュータ、２０６ 表示器。

Claims (3)

1. 所定ビット数から構成されるパケット毎に横方向誤り訂正符号が付され、前記横方向誤り訂正符号が付されたパケットを複数組み合わせた単位毎に縦方向誤り訂正符号が付され、前記単位を複数組み合わせたフレームとして時系列に送信されるＦＭ多重信号、を前記パケットに含まれる複数のキーのうち１つの特定キーを用いて処理して出力する半導体装置であって、
   前記パケットに含まれる前記複数のキーのデータにおいて前記特定キーのデータの開始位置を求めるために必要なキー指定情報を記憶するキー指定情報記憶部と、
   前記キー指定情報から前記特定キーのデータの開始位置を求めるキー位置算出部と、
   前記パケットに含まれる前記複数のキーのデータにおける前記キー位置算出部で求められた前記特定キーのデータの開始位置から前記特定キーのデータとして抽出するキー抽出部と、
   を同一のパッケージ内に備えることを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の処理装置であって、
   前記複数のキーのデータは、複数の前記パケットからなるパケット群に跨って送信され、
   前記キー指定情報は、前記パケット群における前記特定キーのデータの開始位置と前記特定キーのデータ長を示す情報であることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項２に記載の処理装置であって、
   前記キー抽出部は、前記パケット群のすべてを記憶することなく前記パケット群から前記特定キーのデータを抽出することを特徴とする半導体装置。

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