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発明の名称 放送受信装置および放送受信方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−19900(P2007−19900A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−199604(P2005−199604)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100090619
【弁理士】
【氏名又は名称】長南 満輝男
発明者 岡田 国雄
要約 課題
製品のコストアップ、小型軽量化の障害、および消費電力の増加を伴うことなく、妨害局信号レベルを効果的に減衰し、受信希望周波数の信号レベルの低下を抑制する。

解決手段
受信したテレビ放送の高周波信号を増幅する高周波増幅回路1、チャンネル選択信号に対応する可変発振周波数信号と高周波増幅回路1によって増幅された高周波信号とを混合することにより低周波信号を出力するミキサ回路2、ミキサ回路2によって出力された低周波信号の電界強度に応じた振幅のAGC信号を生成して高周波増幅回路1に入力する利得制御回路11、および、ミキサ回路2に入力される高周波信号の振幅を監視して、その振幅が所定値を超えたときは、所定値を超える直前のAGC信号の振幅を保持して、高周波増幅回路1に入力するように利得制御回路11を制御するリミッタ回路5を備えている。
特許請求の範囲
【請求項1】
受信した放送の高周波信号を増幅する信号増幅手段と、
チャンネル選択信号に対応する可変発振周波数信号と前記信号増幅手段によって増幅された高周波信号とを混合することにより低周波信号を出力する信号混合手段と、
前記信号混合手段によって出力された低周波信号の電界強度に応じた振幅の負帰還信号を生成して前記信号増幅手段に入力する信号帰還手段と、
前記信号混合手段に入力される高周波信号の振幅を監視して当該振幅が所定値を超えたときは、当該所定値を超える直前の負帰還信号の振幅を保持して前記信号増幅手段に入力するように前記信号帰還手段を制御する信号監視手段と、
を備えた放送受信装置。
【請求項2】
前記信号監視手段は、前記信号混合手段から出力される低周波信号にひずみを発生させない高周波信号の上限値を前記所定値とすることを特徴とする請求項1に記載の放送受信装置。
【請求項3】
前記信号監視手段は、前記信号混合手段に入力される高周波信号と前記信号混合手段から出力される低周波信号との関係が線形から非線形に変化するときの当該高周波信号の振幅よりもあらかじめ設定された値だけ小さい振幅を前記所定値とすることを特徴とする請求項1に記載の放送受信装置。
【請求項4】
受信した放送の高周波信号を所定の信号増幅手段によって増幅するステップAと、
チャンネル選択信号に対応する可変発振周波数信号と前記信号増幅手段によって増幅された高周波信号とを混合することにより低周波信号を出力するステップBと、
前記ステップBによって出力された低周波信号の電界強度に応じた振幅の負帰還信号を生成して前記信号増幅手段に入力するステップCと、
前記信号増幅手段によって出力される高周波信号の振幅を監視して当該振幅が所定値を超えたときは、当該所定値を超える直前の負帰還信号の振幅を保持して前記信号増幅手段に入力するステップDと、
を実行する放送受信方法。
【請求項5】
前記ステップDは、前記ステップBによって出力される低周波信号にひずみを発生させない高周波信号の上限値を前記所定値とすることを特徴とする請求項4に記載の放送受信方法。
【請求項6】
前記ステップDは、前記ステップBによって処理される前の高周波信号と処理された後の低周波信号との関係が線形から非線形に変化するときの当該高周波信号の振幅よりもあらかじめ設定された値だけ小さい振幅を前記所定値とすることを特徴とする請求項4に記載の放送受信方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、放送受信装置および放送受信方法に関し、特に、受信信号の振幅を制御する放送受信装置および放送受信方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
既に放送が実施されている放送衛星によるBS放送や通信衛星によるCS放送のほかに、2003年12月から一部の地域で地上波デジタル放送が開始されている。図8は、デジタル波を受信する従来のテレビ受信装置における受信回路を示す図である。図9は、関東地区における16チャンネルのアナログ波およびチャンネル番号20〜27の8チャンネルのデジタル波の電波分布を示す図である。図8において、RF−AMP(高周波増幅回路)21は、アンテナから受信する高周波信号を増幅してMIXER(ミキサ回路)22に出力する。MIXER22は、局部発振回路(図示せず)からの局部発振信号と、RF−AMP21から出力される高周波信号とを混合して、低周波信号をIF―BPF(低周波バンドパスフィルタ回路)23に入力する。IF―BPF23は、MIXER22から入力される低周波信号に対して所定の帯域幅のフィルタ処理を行って、IF−AMP(低周波増幅回路)24に入力する。IF−AMP24は、復調回路(図示せず)からのフィードバック信号によって増幅率の制御がなされる。RSSI・Filter(電界強度フィルタ回路)25は、MIXER22から入力される低周波信号の電界強度に応じたフィードバック信号を高周波増幅回路21に入力して増幅率の制御を行う。
【0003】
図8に示した受信回路において、RF−AMP21は複数のデジタル波のほかにアナログ波も受信するので、RSSI・Filter25からは受信した全ての電波の電界強度が含まれてしまう。図9に示すように、チャンネル番号20ないし27の8チャンネルのデジタル波を受信可能な周波数帯域において、ある1つのチャンネル番号のデジタル波を受信する場合には、隣接する他のデジタル波やアナログ波が混入する場合がある。このため、ユーザのチャンネル選択に応じた所望のチャンネル番号のデジタル波を受信しても、他のデジタル波およびアナログ波が妨害信号となるおそれがあった。
【0004】
この対策として、例えば、ある特許文献において受信機および受信方法の提案がなされている。この特許文献によれば、IM(相互変調)妨害局信号レベルを効果的に減衰し、受信局信号レベルの低下を抑制するために、メインチューナとサブチューナとを備え、メインチューナで放送電波を受信して復調しながら、サブチューナで放送電波の状態を検出し、検出結果に基づいてメインチューナにおける受信状態を制御する。すなわち、同調周波数制御部は、サブチューナを用いて、受信局に対して相互変調妨害局となる2つの局を検出し、その2つの局のうち受信局に近い妨害局の周波数と受信局周波数の差が第1の設定値以下の場合には、同調回路の同調周波数を妨害局周波数より離し、差が第1の設定値より大きな第2の設定値以上の場合には、同調回路の同調周波数を妨害局周波数に近づける。(特許文献1参照)
【特許文献1】特開2004−229170号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1のように、メインチューナのほかにサブチューナを備えることは、製品のコストアップ、小型軽量化の障害、および消費電力の増加といった新たな問題が発生することになる。地上波デジタル放送については、携帯電話機などの移動通信端末に対する放送が予定されているので、特に、小型軽量化の障害および消費電力の増加は是非とも解決しなれければならない課題であるので、妨害波を減衰するためにこのような問題が発生することは好ましくない。
本発明は、このような従来の課題を解決するためのものであり、製品のコストアップ、小型軽量化の障害、および消費電力の増加を伴うことなく、妨害局信号レベルを効果的に減衰し、受信希望周波数の信号レベルの低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の放送受信装置は、受信した放送の高周波信号を増幅する信号増幅手段(実施形態においては、図1の高周波増幅回路1に相当する)と、チャンネル選択信号に対応する可変発振周波数信号と信号増幅手段によって増幅された高周波信号とを混合することにより低周波信号を出力する信号混合手段(実施形態においては、図1のミキサ回路2に相当する)と、信号混合手段によって出力された低周波信号の電界強度に応じた振幅の負帰還信号を生成して信号増幅手段に入力する信号帰還手段(実施形態においては、図1の利得制御回路11に相当する)と、信号混合手段に入力される高周波信号の振幅を監視して当該振幅が所定値を超えたときは、当該所定値を超える直前の負帰還信号の振幅を保持して信号増幅手段に入力するように信号帰還手段を制御する信号監視手段(実施形態においては、図1のリミッタ回路5に相当する)と、を備えた構成になっている。
【0007】
請求項1の放送受信装置において、請求項2に記載したように、信号監視手段は、信号混合手段から出力される低周波信号にひずみを発生させない高周波信号の上限値を所定値とするような構成にしてもよい。
あるいは、請求項1の放送受信装置において、請求項3に記載したように、信号監視手段は、信号混合手段に入力される高周波信号と信号混合手段から出力される低周波信号との関係が線形から非線形に変化するときの当該高周波信号の振幅よりもあらかじめ設定された値(実施形態においては、1dBに相当する)だけ小さい振幅を所定値とするような構成にしてもよい。
【0008】
請求項4に記載の放送受信方法は、受信した放送の高周波信号を所定の信号増幅手段(実施形態においては、図1の高周波増幅回路1に相当する)によって増幅するステップAと、チャンネル選択信号に対応する可変発振周波数信号と信号増幅手段によって増幅された高周波信号とを混合することにより低周波信号を出力するステップBと、ステップBによって出力された低周波信号の電界強度に応じた振幅の負帰還信号を生成して信号増幅手段に入力するステップCと、信号増幅手段によって出力される高周波信号の振幅を監視して当該振幅が所定値を超えたときは、当該所定値を超える直前の負帰還信号の振幅を保持して信号増幅手段に入力するステップDと、を実行する。
【0009】
請求項4の放送受信方法において、請求項5に記載したように、ステップDは、ステップBによって出力される低周波信号にひずみを発生させない高周波信号の上限値を所定値とするような構成にしてもよい。
あるいは、請求項4の放送受信方法において、請求項6に記載したように、ステップDは、ステップBによって処理される前の高周波信号と処理された後の低周波信号との関係が線形から非線形に変化するときの当該高周波信号の振幅よりもあらかじめ設定された値(実施形態においては、1dBに相当する)だけ小さい振幅を所定値とするような構成にしてもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明の放送受信装置および放送受信方法によれば、製品のコストアップ、小型軽量化の障害、および消費電力の増加を伴うことなく、妨害局信号レベルを効果的に減衰し、受信希望周波数の信号レベルの低下を抑制するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明による放送受信装置の実施形態について、図1ないし図7を参照して説明する。
図1は、実施形態における放送受信装置の一部の構成を示す概略ブロック図である。図1に示すように、放送受信装置は、RF−AMP(高周波増幅回路)1、MIXER(ミキサ回路)2、IF−BPF(低周波バンドパスフィルタ回路)3、IF−AMP(低周波増幅回路)4、LIMIT(リミッタ回路)5、RSSI・Filter(電界強度フィルタ回路)6、RSSI・Filter7、SW(スイッチ回路)8、減算器9、SW10、RF−AGC(利得制御回路)11、CPU12、および、図には示さない復調回路などで構成されている。
【0012】
RF−AMP1は、アンテナから高周波信号aを受信して、増幅した高周波信号bをMIXER2に入力する。MIXER2は、局部発振回路(図示せず)から入力される可変発振周波数信号と高周波信号bとを混合することにより低周波信号cを生成し、IF―BPF3に入力する。IF―BPF3は、MIXER2から入力された低周波信号cの中から、地上波デジタル放送の低周波信号の帯域幅でフィルタ処理を行って、フィルタ処理後の低周波信号dをIF−AMP4に入力する。IF−AMP4は、その低周波信号dを増幅して低周波信号eを復調回路に入力するとともに、その復調回路からのフィードバック信号fに応じて出力レベルを制御する。
【0013】
RF−AMP1から出力される高周波信号bはLIMIT5に入力される。図2は、LIMIT5の入出力の動作を示す図である。図2(A)に示すように、LIMIT5の入力のマイナス側には高周波信号bが供給され、プラス側には基準のP1dBの閾値信号thが供給される。LIMIT5はこれら2つのアナログ信号を比較して2値のデジタル信号pをLIMIT Dataとして出力する。すなわち、図2(B)に示すように、マイナス側の高周波信号bが閾値P1dB未満のときはH(ハイレベルの信号pを出力し、マイナス側の高周波信号bが閾値P1dB以上のときはL(ローレベル)の信号pを出力する。一般に、MIXER2の入力許容範囲は、図2(C)に示すようなP1dBの値で決定される極めて小さい値である。MIXER2の出力に歪みの起きる限界のP1dBは、MIXER2のIN−Out特性が理想的な線形の関係にあった場合の出力b1と比べて1dB低下した出力b2のポイントで定義される。RF−AMP1の入力がP1dB未満であれば、RF−AMP1の出力に歪みは発生せずC/Nも良好な値となる。RF−AMP1の入力がP1dB以上になると、RF−AMP1の出力に少しずつ歪みが発生し、RF−AMP1の出力がb3以上になると、C/Nが非常に小さくなり受信性能が大幅に劣化する。したがって、RF−AMP1の入力がP1dB以上で、出力がb3に達するまでがLIMIT pointの範囲として設定される。
【0014】
図1において、アナログのMIXER2から出力される低周波数信号cは、RSSI・Filter6およびRSSI・Filter7に入力されて、異なる帯域幅のフィルタ処理がなされる。図3は、広い帯域を有するRSSI・Filter6のバンドパス特性Faと、狭い帯域を有するRSSI・Filter7のバンドパス特性Fbとの一例を示す図である。図1に示すように、RSSI・Filter6およびRSSI・Filter7においてそれぞれフィルタ処理された2つの信号g1、g2はSW8に入力されて、CPU12からの選択信号iによっていずれか1つのRSSI・FilterからのRSSIの信号gが選択される。
【0015】
図4は、CPU12の選択信号iがH(ハイレベル)又はL(ローレベル)のときのSW8の選択結果を示す図である。CPU12は、受信しようとするデジタル波が多い場合には選択信号iをHにして、広い帯域を有するRSSI・Filter6からの信号g1を選択し、デジタル波が少ない場合には選択信号iをLにして、狭い帯域を有するRSSI・Filter7からの信号g2を選択する。図1に示すように、SW8で選択された信号gは、減算器9およびSW10に入力される。減算器9は、SW8で選択された信号gからIF−BPF3から出力された信号dを減算して、その差信号hをSW10およびCPU12に入力する。CPU12は、その差信号hと特定の閾値とを比較して、SW10の選択信号jを制御する。この選択信号jによって選択された信号kがSW10からRF−AGC11に入力される。CPU12によるSW8およびSW10の制御についてはさらに後述する。
【0016】
図5は、RF−AGC11の内部回路を示す図である。RF−AGC11には、上記した信号kのほかに、LIMIT5からの信号pおよびCPU12からの信号mが入力される。信号kは、FETスイッチ111がオンのときにバッファ112に入力され、RF−AMP1にAGC信号qを入力する。信号pは、FETスイッチ113がオンのときにFETスイッチ111のゲートに入力されて、ハイレベルのときにFET111をオンにし、ローレベルのときにオフにする。信号mは、ハイレベルでFET113をオンにし、ローレベルでオフにする。キャパシタ114は、信号mがハイレベルの状態において信号pがハイレベルからローレベルに変化すると、FETスイッチ111がオンからオフに変化するので、変化の直前の信号kをホールドする。バッファ112は、信号pがハイレベルからローレベルに変化して、FETスイッチ111がオンからオフに変化すると、キャパシタ114にホールドされた固定レベルの信号kがAGC信号として出力される。なお、図5には示していないが、FETスイッチ111のゲートはプルアップ抵抗によってハイレベルにされており、FETスイッチ113がオフになった場合でも、FETスイッチ111が動作する構成になっている。
【0017】
このように、RF−AMP1の出力bがP1dB未満の場合、つまりLIMIT5からの信号pがハイレベルの場合は、SW10からの信号kがAGC信号としてRF−AMP1に供給され、出力bがP1dB以上になるとその直前の信号kをホールドし、このホールドされた信号をAGC信号としてRF−AMP1に供給する。
【0018】
次に、図1の放送受信装置の動作について、図6および図7に示すCPU12のフローチャートに基づいて説明する。
図6において、所定のイニシャライズ(ステップS1)の後、リモコン等の操作によりチャンネルの受信選択がされたか否かを判別する(ステップS2)。チャンネルの受信選択がされたときは、受信希望周波数を検出する(ステップS3)。受信希望周波数は、選択された受信しようとするチャンネルに応じて自動的に設定される。そして、RSSI・Filter6、RSSI・Filter7のフィルタ係数を設定する(ステップS4)。例えば、図3に示したように、RSSI・Filter6のバンドパス特性FaおよびRSSI・Filter7のバンドパス特性Fbのフィルタ係数を、検出された受信希望周波数がその中心に位置するように設定する。
【0019】
ステップS3で受信希望周波数を検出して、ステップS4でフィルタ係数を設定した後、又は、ステップS2においてチャンネルの受信選択がされない場合すなわちステップS3およびステップS4の処理が既に完了している場合には、選択されている受信チャンネルと現在の受信地域とに基づき、受信チャンネル周辺にある受信可能チャンネルの数、つまり受信できるデジタル波の数を調べる。言い換えれば受信希望周波数がその地域で受信できるチャンネル周波数帯の中でどの位置にあるか否かを検出する(ステップS5)。そして、受信希望周波数がその周波数帯の中央に位置し、周辺にデジタル波の数が多いか否かを判別する(ステップS6)。周辺にデジタル波が少ない場合、つまり受信希望周波数が、受信できる周波数帯の端に位置しているような場合には、CPU12の出力iをLとし、SW8に狭い帯域を有するRSSI・Filter7からの信号g2を選択させる(ステップS7)。逆に周辺にデジタル波が多い場合、つまり受信希望周波数が、受信できる周波数帯の中央に位置しているような場合には、CPU12の出力iをHとし、SW8に広い帯域を有するRSSI・Filter6からの信号g1を選択させる(ステップS8)。
【0020】
次に、減算器9の出力である信号hを取り込む(ステップS9)。そして、信号hが特定レベルより大きいか又は特定レベル以下であるかを判別する(ステップS10)。信号hが特定レベル以下である場合には、SW10に対する選択信号jをLにして、SW8で選択されたRSSI・Filter6又はRSSI・Filter7の信号gをRF−AGC11への信号kとして選択し、RF−AMP1へのAGC信号とする(ステップS11)。信号hが特定レベルより大きい場合には、SW10に対する選択信号jをHにして、減算器9の出力である信号hをRF−AGC11への信号kとして選択し、RF−AMP1へのAGC信号とする(ステップS12)。
【0021】
ステップS11若しくはステップS12において選択信号jを出力した後、又は、図6のステップS2において受信チャンネルの選択がない場合には、リモコン等の操作でLimitスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップS13)、このスイッチがオンされたときは、RF−AGC11に与える制御信号mを反転する(ステップS14)。この選択信号mがHの場合には、図5に示したRF−AGC11の回路において、FETスイッチ113がオン状態であるので、LIMIT5からの信号pが有効となる。したがって、信号pがHの場合にはFETスイッチ111がオン状態であるので、SW10からの信号kがRF−AMP1へのAGC信号として出力される。一方、信号pがLに変わるとFETスイッチ111がオフとなり、直前の信号kがキャパシタ114にホールドされ、固定レベルの信号がRF−AMP1へのAGC信号として出力される。選択信号mがLの場合には、FETスイッチ113がオフ状態であるので、LIMIT5からの信号pは無効となる。この場合には、FETスイッチ111はゲートのプルアップ抵抗によってオン状態を維持するので、SW10からの信号kがRF−AMP1へのAGC信号として常時出力される。
ステップS14において制御信号mを反転した後、又は、ステップS13においてLimitスイッチがオンされない場合には、図6のステップS2に移行する。
【0022】
以上のように、この実施形態の放送受信装置は、受信した放送の高周波信号を増幅する高周波増幅回路1、チャンネル選択信号に対応する可変発振周波数信号と高周波増幅回路1によって増幅された高周波信号とを混合することにより低周波信号を出力するミキサ回路2、ミキサ回路2によって出力された低周波信号の電界強度に応じた振幅のAGC信号を生成して高周波増幅回路1に入力する利得制御回路11、および、ミキサ回路2に入力される高周波信号の振幅を監視して、その振幅が所定値を超えたときは、所定値を超える直前のAGC信号の振幅を保持して、高周波増幅回路1に入力するように利得制御回路11を制御するリミッタ回路5を備えている。
したがって、製品のコストアップ、小型軽量化の障害、および消費電力の増加を伴うことなく、妨害局信号レベルを効果的に減衰し、受信希望周波数の信号レベルの低下を抑制することができる。
また、上記実施形態において、リミッタ回路5は、ミキサ回路2から出力される低周波信号に歪みを発生させない高周波信号の上限値を所定値とする。
あるいは、リミッタ回路5は、ミキサ回路2に入力される高周波信号とミキサ回路2から出力される低周波信号との関係が線形から非線形に変化するときのその高周波信号の振幅よりも1dBだけ小さい振幅を所定値としている。
したがって、歪みのない高品質の画像および音声を再現することができる。
【0023】
なお、上記実施形態においては、放送受信装置の発明すなわち物の発明について説明したが、図6および図7に示したCPU12の動作によって、放送受信方法の発明を実現することも可能である。
すなわち、本発明における放送受信方法は、受信した放送の高周波信号を所定の信号増幅手段によって増幅するステップAと、チャンネル選択信号に対応する可変発振周波数信号と前記信号増幅手段によって増幅された高周波信号とを混合することにより低周波信号を出力するステップBと、前記ステップBによって出力された低周波信号の電界強度に応じた振幅の負帰還信号を生成して前記信号増幅手段に入力するステップCと、前記信号増幅手段によって出力される高周波信号の振幅を監視して当該振幅が所定値を超えたときは、当該所定値を超える直前の負帰還信号の振幅を保持して前記信号増幅手段に入力するステップDと、を実行する。
【0024】
前記ステップDは、前記ステップBによって出力される低周波信号に歪みを発生させない高周波信号の上限値を前記所定値とすることを特徴とする。
あるいは、前記ステップDは、前記ステップBによって処理される前の高周波信号と処理された後の低周波信号との関係が線形から非線形に変化するときの当該高周波信号の振幅よりもあらかじめ設定された値だけ小さい振幅を前記所定値とすることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の放送受信装置の構成を示すブロック図。
【図2】図1におけるリミット回路の動作を説明する図。
【図3】図1における2つのRSSIフィルタ回路の特性を示す図。
【図4】図1のスイッチ回路の機能を示す図。
【図5】図1におけるRF−AGC回路の内部構成を示す図。
【図6】図1の放送受信装置の動作を示すCPUのフローチャート。
【図7】図6に続くCPUのフローチャート。
【図8】従来のテレビ受信装置の構成を示すブロック図。
【図9】関東地区におけるアナログ波およびデジタル波の電波分布を示す図。
【符号の説明】
【0026】
1 高周波増幅回路
2 ミキサ回路
3 低周波バンドパスフィルタ回路
4 低周波増幅回路
5 リミッタ回路
6 電界強度フィルタ回路
7 電界強度フィルタ回路
8 スイッチ回路
9 減算器
10 スイッチ回路
11 利得制御回路
12 CPU




 

 


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