JP2008283588A - 受信装置及び受信信号増幅率設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、簡単な回路構成によって各アンテナで受信された信号のノイズ量を抑制して合成することができる受信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 ＡＧＣ制御部４において、アンテナ１ａ〜１ｄそれぞれの受信電力の格差が大きくなったことを確認したとき、増幅率制限モードに設定する。この増幅率制限モードによって、受信電力が小さいアンテナで受信されたデジタル放送信号に対する増幅率を、通常モードで目標値に基づいて設定した場合の値よりも小さくなるように設定することで、ＭＲＣ合成部５での合成時におけるノイズの影響を抑制する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、放送信号などの無線信号を受信する受信装置に関するもので、特に、複数のアンテナにより構成する空間ダイバーシティ方式によって無線信号の受信を行う受信装置に関する。

近年、通信技術の発展により、各種放送におけるデジタル化が進み、地上波テレビ放送においてもアナログ放送からデジタル放送へ移行されつつある。この地上波デジタルテレビ放送において、複数のキャリアを同時に用いたマルチキャリア伝送方式であるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が採用されている（特許文献１及び特許文献２参照）。又、移動体通信においては、マルチパスによる周波数フェージングが変動することから、複数のアンテナを異なる位置に設置した空間ダイバーシティ方式が採用されている。

この空間ダイバーシティ方式を利用したとき、各アンテナでの受信電力が異なるため、選局後の信号が増幅されるときの増幅率が、その受信電力に応じて制御されるＡＧＣ（Auto Gain Control）制御が利用さている。しかしながら、各アンテナで受信される信号の受信電力の大小にかかわらず、信号に重畳されるノイズ量はほぼ一定となるため、ＡＧＣ制御によって、受信電力の小さい信号の増幅率を大きくすると、重畳されるノイズも大きくなる。そのため、各アンテナで受信した信号を合成したときに、増幅されたノイズによって受ける影響が大きくなる。

まず、特許文献１では、直交復調部において、複数のアンテナで受信した放送信号をＯＦＤＭ方式による復調を行った後、復調後の信号レベルによって選局後の増幅率の値を制御するＡＧＣ（Auto Gain Controller）が設けられている。又、直交復調後の各信号を重み付け加算することで、複数のアンテナで受信した放送信号を合成する際、その重み付け係数が、ＡＧＣにおいて、直交復調後の信号レベルに基づいて設定される。

このＡＧＣによる制御によって、受信電力の小さいアンテナによる選局後の増幅率が大きくなるように設定する。そして、上述したように、設定した増幅率が大きくなることで、受信した放送信号に含まれるノイズが大きくなるが、ＡＧＣにおいて重み付け加算時の重み付け係数に抑圧量を与えることで、ノイズが大きくなると判断される放送信号の合成量を小さくして、ノイズの影響を防ぐことができる。

又、特許文献２では、受信装置に備えられる複数のチューナ手段又は復調手段について、アンテナから受信して選局又は復調することで得られた信号に対して、異なる特性を与えた後、異なる特性が与えられた複数の信号を合成手段によって合成する。これにより、異なる特性が与えられた複数の信号の合成比を設定し、受信状況に応じて受信状態の良いアンテナで受信された信号を選択することができ、空間ダイバーシティ方式による受信特性を向上させる。
特開２００６−２８７８９９号公報 特開２００６−３１９６０８号公報

しかしながら、特許文献１の構成によると、重み付け係数の設定を行うための設定回路を設ける必要があり、受信装置の小型化を妨げるものとなる。更に、ＯＦＤＭ方式のように、複数のサブキャリア毎に合成処理が成される場合、各サブキャリアの重み付け係数の設定が必要となり、その信号処理量が増大するため、回路規模の大型化が顕著なものとなる。又、特許文献２においても、合成手段で合成する際の合成比を決定するものとしているが、チューナ手段での増幅手段による増幅率は、Ａ／Ｄ変換手段に入力する信号の信号レベルに応じて設定される。

よって、特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、選局した信号の増幅率については、各信号の信号レベルに応じて設定されるものであり、それぞれの信号の相関関係によって設定されるものではない。そのため、特許文献１について説明したが、合成時での演算処理における信号処理量が大きくなり、信号合成用の回路規模が大きくなるとともに複雑化することにより、装置の小型化を妨げることとなる。

このような問題を鑑みて、本発明は、簡単な回路構成によって各アンテナで受信された信号のノイズ量を抑制して合成することができる受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の受信装置は、デジタル放送信号を受信する複数のアンテナと、該複数のアンテナそれぞれで受信したデジタル放送信号を選局してベースバンド信号を取得して各キャリアに分割する前記アンテナと同数のチューナ部と、該複数のチューナ部で取得されたベースバンド信号をキャリア毎に合成する合成部と、を備える受信装置において、前記複数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルを検出する信号レベル検出部と、該信号レベル検出部で検出された前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルによって、前記チューナ部での選局後の増幅率を設定する増幅率設定部と、前記信号レベル検出部で検出された前記ベースバンド信号それぞれの信号レベルの比較し、この比較結果に基づいて、前記増幅率設定部での増幅率設定動作を第１モード及び第２モードによる動作に切り換えるモード切換制御部と、を備え、前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値より小さく、前記増幅率設定部での増幅率設定動作を前記第１モードに設定したとき、前記増幅率を設定する際の前記ベースバンド信号の信号レベルに対する第１目標値を一定として、前記増幅率設定部が増幅率設定動作を行い、前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値以上となり、前記増幅率設定部での増幅率設定動作を前記第２モードに設定したとき、その信号レベルが他のベースバンド信号と比べて小さいと判断される第１ベースバンド信号を取得する第１チューナ部での増幅率を、前記第１モードで設定した場合に設定される場合の増幅率に比べて小さい値に設定し、該第１ベースバンド信号以外の前記ベースバンド信号を取得する第２チューナ部での増幅率については、前記第１モードと同一の前記第１目標値によって設定することを特徴とする。

このような受信装置において、デジタル放送信号がＯＦＤＭ方式などの直交変調方式によって変調された信号であるとき、前記チューナ部が、選局して得られたベースバンド信号に対して直交復調を施す直交復調部を備え、当該直交復調部で復調されたベースバンド信号の信号レベルによって、前記チューナ部での増幅率が設定される。

そして、前記増幅率設定部において前記第２モードによる増幅率設定動作が行われるとき、前記第１チューナ部での増幅率が、前記第２チューナ部に対して設定された増幅率によって設定されるものとしても構わない。

又、前記増幅率設定部において前記第２モードによる増幅率設定動作が行われるとき、前記第１チューナ部での増幅率が、前記第１目標値よりも値が小さい第２目標値に基づいて設定されるものとしても構わない。更に、前記増幅率設定部において前記第２モードによる増幅率設定動作が行われるとき、前記第１チューナ部での増幅率が、予め設定された一定の値とされるものとしても構わない。

又、前記モード切換制御部において、前記信号レベル検出部で検出された信号レベルの最小値と最大値との差によって、前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が判定されるものとしても構わない。

前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを平均化して、前記増幅率設定部に平均化した信号レベルを出力する平均値演算部と、前記複数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号がマルチパスの影響を大きく受けているか否かの判定を行うことで、前記複数のアンテナによる受信環境を判定する受信環境判定部と、を更に備え、前記受信環境判定部で、マルチパスの影響を大きく受ける第１受信環境にあることが判定されると、前記平均値演算部において、前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを平均化する期間を、マルチパスの影響の小さい第２受信環境において設定される場合よりも短く設定するものとしても構わない。

このとき、前記受信環境判定部において、直交復調後の前記ベースバンド信号の周波数方向における信号レベルの変遷を計測することで、マルチパスによる影響の大小を判定するものとしても構わない。

又、本発明の受信信号増幅率設定方法は、複数のアンテナそれぞれで受信したデジタル放送信号を選局する前記アンテナと同数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルを検出する信号レベル検出ステップと、該信号レベルステップで検出された前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルによって、前記チューナ部での選局後の増幅率を設定する増幅率ステップと、前記信号レベルステップで検出された前記ベースバンド信号それぞれの信号レベルの比較し、この比較結果に基づいて、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を第１モード及び第２モードによる動作に切り換えるモード切換制御ステップと、を備え、前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値より小さく、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を前記第１モードに設定したとき、前記増幅率を設定する際の前記ベースバンド信号の信号レベルに対する第１目標値を一定として、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を行い、前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値以上となり、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を前記第２モードに設定したとき、前記増幅率設定ステップにおいて、その信号レベルが他のベースバンド信号と比べて小さいと判断される第１ベースバンド信号を取得する第１チューナ部での増幅率を、前記第１モードで設定した場合に設定される場合の増幅率に比べて小さい値に設定し、該第１ベースバンド信号以外の前記ベースバンド信号を取得する第２チューナ部での増幅率については、前記第１モードと同一の前記第１目標値によって設定することを特徴とする。

そして、前記信号レベル検出ステップで検出した信号レベルを平均化して、前記増幅率設定部に平均化した信号レベルを出力する平均値演算ステップと、前記複数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号がマルチパスの影響を大きく受けているか否かの判定を行うことで、前記複数のアンテナによる受信環境を判定する受信環境判定ステップと、を更に備え、前記受信環境判定ステップで、マルチパスの影響を大きく受ける第１受信環境にあることが判定されると、前記平均値演算ステップにおいて、前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを平均化する期間を、マルチパスの影響の小さい第２受信環境において設定される場合よりも短く設定するものとしても構わない。

本発明によると、複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差の大きさによって、増幅率を設定する際のモード切換を行うため、受信電力が極端に小さい信号に対する増幅率を抑制することができる。これにより、空間ダイバーシティ方式により受信された信号を合成する際において、ノイズ含有率の高い受信電力が極端に小さい信号に重畳されたノイズの影響を抑制することができる。よって、合成後の信号におけるノイズ劣化を防止することができ、信号再生時における乱れの発生を低減することができる。又、増幅率の設定動作を変更することによって実現するため、合成時の重み付け係数を切り換える場合に比べて、その演算量が大きくなることがなく、回路構成も簡単なものとすることができる。よって、受信装置の小型化の妨げとなることがない。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における受信装置の内部構成を示すブロック図である。

図１の受信装置は、デジタル放送信号を受信するアンテナ１ａ〜１ｄと、アンテナ１ａ〜１ｄそれぞれから入力されるデジタル放送信号である高周波帯域（ＲＦ帯域）のＲＦ信号を中間周波数帯域（ＩＦ帯域）のＩＦ信号に周波数変換するチューナ部２ａ〜２ｄと、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplex）伝送方式に基づいてチューナ部２ａ〜２ｄそれぞれから出力されるＩＦ信号を復調する直交復調部３ａ〜３ｄと、直交復調部３ａ〜３ｄで得られたベースバンド信号の信号レベルによってチューナ部２ａ〜２ｄそれぞれでの増幅率を調整するＡＧＣ（Auto Gain Control）制御部４と、直交復調部３ａ〜３ｄで得られたベースバンド信号をＭＲＣ（Maximum Ratio Combining）合成するＭＲＣ合成部５と、ＭＲＣ合成部５で合成されたベースバンド信号をサブキャリア毎のデジタル変調方式に基づいて復調するデジタル復調部６と、デジタル復調部１５で復調されて得られたＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）符号化信号をＭＰＥＧ圧縮方式に基づいて復号化するＭＰＥＧデコーダ７と、を備える。

（放送信号の受信動作）
このように構成される受信装置は、例えば、車載用の受信装置の場合において、移動体となる自動車において、車体のフロントガラスにアンテナ１ａ，１ｂが設置され、車体のリアガラスにアンテナ１ｃ，１ｄが設置されるように、アンテナ１ａ〜１ｄによる空間ダイバーシティアンテナが構成される。このように空間ダイバーシティアンテナを構成する複数のアンテナ１ａ〜１ｄそれぞれで受信されたデジタル放送信号が、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれに与えられる。

そして、チューナ部２ａ〜２ｄでは、所望されたチャンネルに応じたチャンネル周波数に対して選局動作を行う。このとき、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれで選局されるチャンネルが同一チャンネルであり、同一チャンネル周波数のデジタル放送信号が選局されることとなる。又、この選局動作を行う際、チューナ部２ａ〜２ｄでは、所望されたチャンネルに応じたチャンネル周波数におけるＲＦ信号となるデジタル放送信号に、周波数変換（ダウンコンバート）を施すことによって、ＩＦ信号であるベースバンド信号が取得される。

このＩＦ信号となるベースバンド信号が、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれから直交復調部３ａ〜３ｄに与えられると、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理によって、時間軸の信号となるベースバンド信号から周波数軸の信号となるベースバンド信号に変換される。その後、周波数軸の信号となるベースバンド信号より、各サブキャリアの時間毎の伝送路特性を推定し、推定した伝送路特性により等化処理を施す。

この図１の直交復調部３ａ〜３ｄは、図２に示す直交復調部３のように、チューナ部２（図１のチューナ部２ａ〜２ｄに相当）で取得されたベースバンド信号にＦＦＴ処理を施すＦＦＴ部３１と、ＦＦＴ部３１でＦＦＴ処理されて時間軸の信号から周波数軸の信号に変換されたベースバンド信号に対して等化処理を施す等化処理部３２と、を備える。このように構成される直交復調部３において、ＦＦＴ部３１では、シンボル同期、搬送波周波数同期、及び、標本化周波数同期が確立された状態で、ＦＦＴ処理を施す。

即ち、マルチパスなどの伝送路によって生じる、シンボル長（各シンボルの時間長）、搬送波周波数、及び、標本化周波数（サブキャリア間隔の周波数）のオフセットを補正する。このとき、シンボルの後半の一部と同一の信号よりなるとともにシンボル毎に設けられたガードインターバルが用いられることにより、シンボル同期及び搬送波周波数同期が確立される。又、後述するパイロットシンボルにより周波数オフセットの推定を行うことで、標本化周波数同期が確立される。尚、搬送波周波数同期の確立が、パイロットシンボルによる周波数オフセットの推定によって行われるものとしても構わない。

このようにして、ＦＦＴ部３１におけるＦＦＴ処理によって、時間軸の信号となるベースバンド信号から周波数軸の信号となるベースバンド信号に変換されるが、このＦＦＴ処理後のベースバンド信号が、図３に示すように、周波数方向及び時間方向に配列されたデータシンボルとパイロットシンボルとから成り、これを総称してＯＦＤＭシンボル列と呼ぶ。そして、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial）方式では、パイロットシンボルとして、スキャッタードパイロットシンボル（以下において、「ＳＰシンボル」と呼ぶ。）が用いられる。又、周波数方向及び時間方向はそれぞれ、キャリア方向及びシンボル方向とも呼ばれる。

尚、図３において、時間方向に対応する時間番号（シンボル番号）をｔ（ｔ≧０の整数）で表し、周波数方向に対応するキャリア番号をｌ（０≦ｌ≦（Ｌ−１）の整数、Ｌ：サブキャリアの総本数）で表す。又、ｔは、ＯＦＤＭ信号のシンボル長を単位としたときの時刻を表すものである。更に、ｔとｌを一意に定めることによって一意に定まる、ＯＦＤＭシンボル列内の位置をキャリア位置と呼び、このキャリア位置を（ｔ，ｌ）にて表すものとする。

そして、ＳＰシンボルは、ｌ＝３×（ｔ mod 4）＋１２ｐ、を満たすキャリア位置に配置される。尚、modは剰余演算を表し、ｐは整数である。即ち、図３に示すように、ある時刻ｔにおける信号を注目したとき、ＳＰシンボルは周波数軸上に１２サブキャリア毎に配置されることとなる。そして、時刻ｔが１シンボル分だけ進むごとにＳＰ信号は、３サブキャリア分だけ周波数方向にシフトされる。換言すると、あるサブキャリアｌの信号を注目したとき、ＳＰシンボルが時間軸上に４シンボル毎に配置されることとなる。よって、例えば、時刻ｔ＝０では、キャリア位置（０，０）、（０，１２）、（０，２４）、（０，３６）、・・・にＳＰシンボルが配置され、時刻ｔ＝１では、キャリア位置（１，３）、（１，１５）、（１，２７）、（１，３９）、・・・にＳＰシンボルが配置される。又、このＳＰシンボルが配置されたキャリア位置以外のキャリア位置には、データシンボルが配置される。

ＦＦＴ部３１からのベースバンド信号が等化処理部３２に与えられると、図３のように周波数軸方向及び時間軸方向それぞれに配置されたＳＰシンボルによって、各サブキャリアのシンボル毎、即ち、キャリア位置毎の伝送路特性が推定され、推定された伝送路特性に基づいて、等化処理が成される。このとき、まず、各ＳＰシンボルによって、そのＳＰシンボルのキャリア位置に対する伝送路特性が推定される。即ち、等化処理部３２内で生成したＳＰシンボルによって、受信信号より得られたＳＰシンボルを複素除算することで、ＳＰシンボルのキャリア位置に対する伝送路特性を推定する。

そして、サブキャリア毎に、同一サブキャリアに４シンボル毎に配置された各ＳＰシンボルのキャリア位置に対する伝送路特性を利用して、時間軸方向に対する補間を行う。これにより、ＳＰシンボルを４シンボル毎に有するサブキャリアの全てのシンボルのキャリア位置に対して、その伝送路特性を推定する。即ち、時間軸方向に対して並ぶＳＰシンボルの間に配列されたデータシンボルに対して補間処理が成されることで、各データシンボルおける伝送路特性が推定される。この時間軸方向の伝送路特性の補間を行う際、例えば、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）型の低域通過フィルタにより、ＳＰシンボルより推定された伝送路特性の平均化処理が行われる。

更に、ＳＰシンボルのキャリア位置に対して推定された伝送路特性と、時間軸方向の補間を行うことで推定された伝送路特性とによって、シンボル毎に、周波数軸方向の内挿を行う。これにより、ＳＰシンボルより直接、又は、時間軸補間により３サブキャリア毎に推定された伝送路経路により、ＳＰシンボルの配置されていないサブキャリア全てのシンボルのキャリア位置に対して、その伝送路特性が推定される。即ち、周波数軸方向に対してＳＰシンボルを有するサブキャリア間に配列されたサブキャリアにおいて、そのデータシンボルにおける伝送路特性が推定される。この周波数軸方向の伝送路特性の補間を行う際、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）型の低域通過フィルタに、ＳＰシンボルを有するサブキャリアに対して推定された伝送路特性が入力されることで、ＳＰシンボルの配置されていないサブキャリアの伝送路特性が推定される。

このようにして、ＳＰシンボルに基づいて全てのデータシンボルの伝送路特性が推定されると、ＦＦＴ部３１からの周波数軸の信号から得られるデータシンボルそれぞれに対して、推定された伝送路特性が複素除算されることにより、等化処理が成されて、マルチパスの影響などによる振幅や位相における歪みが除去される。この等化処理として、例えば、推定された伝送路特性を直接除算するゼロ・フォーカシング等化方式が用いられる。尚、このゼロ・フォーカシング等化処理によると、雑音強調の問題があるため、この雑音強調の問題を軽減するものとして、最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ：Minimum Mean Square Error）等化方式がある。このＭＭＳＥ等化方式の場合、伝送路上で付加された雑音（付加雑音）の平均電力の値の推定も必要とされる。

上述に説明したように、直交復調部３ａ〜３ｄでは、ＦＦＴ部３１でＦＦＴ処理されて周波数軸のベースバンド信号に変換された後に、等化処理部３２で推定された伝送路と癖によって等化処理が成されることで、マルチパスの影響などによる振幅や位相における歪みが除去されたベースバンド信号が得られる。そして、この直交復調部３ａ〜３ｄそれぞれで得られたベースバンド信号が、ＭＲＣ合成部５に与えられると、サブキャリア毎に、この４つのベースバンド信号を最適な利得により重み付け加算することでＭＲＣ合成して（キャリアダイバーシティ方式）、１つのベースバンド信号とする。

ＭＲＣ合成部５で合成されて得られた１つのベースバンド信号がデジタル復調部６に与えられると、サブキャリア毎に設定されているデジタル変調方式によって復調される。尚、このデジタル変調方式としては、例えば、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）などがある。そして、デジタル復調部６で復調されて得られたＭＥＰＧ符号化信号がＭＥＰＧデコーダ７に与えられると、ＭＰＥＧ圧縮方式に基づいて復号化されて、映像信号が得られる。この映像信号が更にディスプレイなどの表示装置（不図示）に与えられることで、映像が再生される。

（ＡＧＣ制御動作）
このようにして、アンテナ１ａ〜１ｄそれぞれで受信したデジタル放送信号を合成してデジタル放送の再生出力を行うことで、空間ダイバーシティ受信を実現する際、ＡＧＣ制御部４では、直交復調部３ａ〜３ｄで得られたベースバンド信号それぞれの各シンボルの受信電力の大きさに基づいて、チューナ部２ａ〜２ｄでの増幅率を設定する。このＡＧＣ制御部４の構成と動作について、以下に説明する。

１．ＡＧＣ制御部の構成
ＡＧＣ制御部４は、図４に示すように、直交復調部３ａ〜３ｄそれぞれの等化処理部３２で等化処理が成されたベースバンド信号の信号レベルを検出する信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄと、信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄそれぞれで検出された信号レベルの平均値を算出する平均値演算部４２ａ〜４２ｄと、平均値演算部４２ａ〜４２ｄそれぞれからの信号レベルの変動状態に基づいて平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値演算する期間を設定する受信環境判定部４３と、平均値演算部４２ａ〜４２ｄそれぞれで算出された信号レベルに基づいてチューナ部２ａ〜２ｄそれぞれの増幅率を設定する増幅率設定部４４と、平均値演算部４２ａ〜４２ｄそれぞれで算出された信号レベルに基づいて増幅率設定部４４での増幅率設定動作を切り換えるモード切換制御部４５と、を備える。

このように構成されるＡＧＣ制御部４において、信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄそれぞれによって、直交復調部３ａ〜３ｄそれぞれから出力されるベースバンド信号の信号レベルが検出されることで、アンテナ１ａ〜１ｄそれぞれでの受信電力が検出されることとなる。又、平均値演算部４２ａ〜４２ｄでは、信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄそれぞれで検出された信号レベルを、受信環境判定部４３で設定される一定期間毎に記憶し、その平均値を演算して、得られた平均値を増幅率設定部４４及びモード切換制御部４５に出力する。

モード切換制御部４５では、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで検出された信号レベルの関係を確認することで、増幅率設定部４４でのチューナ部２ａ〜２ｄでの増幅率の設定動作の切換を行う。即ち、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで検出された信号レベルを検出することによって、その信号レベルとノイズとの比率であるＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）の悪いベースバンド信号を確認すると、全てのチューナ部２ａ〜２ｄの増幅率を同一の目標値によって設定する通常モードから、ＣＮＲの悪いベースバンド信号の増幅率を抑制する増幅率制限モードに切り換える。

２．ＡＧＣ制御動作の概要
上述のように構成されるＡＧＣ制御部４によるＡＧＣ制御動作の概要について、図面を参照して説明する。

上述したように、信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄにおいて、直交復調部３ａ〜３ｄそれぞれから出力されるベースバンド信号の信号レベルが検出されると、検出されたそれぞれの信号レベルが平均値演算部４２ａ〜４２ｄそれぞれに与えられる。平均値演算部４２ａ〜４２ｄでは、図５に示すように、移動体が市街地などを移動中でありマルチパスが生じやすい状況である場合は、短い時間τ１に信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄで検出された信号レベルの平均値を算出し、又、移動体が過疎地などを移動中又は停止中などのようにマルチパスが生じにくい状況である場合は、長い時間τ２（τ２＞τ１）に信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄで検出された信号レベルの平均値を算出する。

このように動作する信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄ及び平均値演算部４２ａ〜４２ｄはそれぞれ、各ベースバンド信号のサブキャリア毎に、その信号レベルの検出と平均値演算を行っているものとする。即ち、平均値演算部４２ａ〜４２ｄによって得られる各ベースバンド信号のサブキャリア毎の信号レベルの時間的な平均値（以下、「時間平均信号レベル」とする）が、受信環境判定部４３に与えられることで、後述の受信環境判定動作が成される。

又、信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄでは、直交復調部３ａ〜３ｄそれぞれから出力されるベースバンド信号の信号レベルに対して、チューナ部２ａ〜２ｄで設定した増幅率の逆数を乗算して減衰させる。これにより、アンテナ１ａ〜１ｄにおける受信電力に対応したベースバンド信号の信号レベルの検出を行うことができる。即ち、信号レベル検出部４１ａを例に挙げて説明すると、チューナ部２ａの増幅率をＡに設定しているとき、信号レベル検出部４１ａでは、直交復調部３ａから出力されるベースバンド信号の信号レベルＬｓを検出すると、この信号レベルＬｓに対して、増幅率Ａの逆数１／Ａを乗算する。このベースバンド信号の信号レベルに対して増幅率Ａの逆数１／Ａを乗算した値Ｌｓ／Ａを、検出した信号レベルとして平均値演算部４２ａに出力する。

更に、増幅率設定部４４及びモード切換制御部４５に対しては、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより、各ベースバンド信号のサブキャリア毎の信号レベルの平均値を周波数方向にも平均した平均値が与えられる。即ち、増幅率設定部４４及びモード切換制御部４５に対しては、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより、各ベースバンド信号の時間方向及び周波数方向のいずれに対しても平均化した平均値（以下、「時間及び周波数平均信号レベル」とする）が与えられる。更に、信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄでは、変動するデータシンボルについては信号レベルの検出を行わず、基準値となるＳＰシンボルとなるサブキャリアの信号レベルのみが検出されるものとしても構わない。

平均値演算部４２ａ〜４２ｄで算出された各ベースバンド信号の信号レベルの平均値が増幅率設定部４４に与えられると、通常モードにある場合は、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより得られる時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４が、予め設定された目標値Ｌとなるように、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれにおける増幅率が設定される。即ち、平均値演算部４２ａからの時間及び周波数平均信号レベルＬ１によって、チューナ部２ａの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ１倍とされ、平均値演算部４２ｂからの時間及び周波数平均信号レベルＬ２によって、チューナ部２ｂの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ２倍とされ、平均値演算部４２ｃからの時間及び周波数平均信号レベルＬ３によって、チューナ部２ｃの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ３倍とされ、平均値演算部４２ｄからの時間及び周波数平均信号レベルＬ４によって、チューナ部２ｄの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ４倍とされる。

又、増幅率制限モードにある場合は、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより得られる時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４において、その最大値Ｌｘを検出し、この最大値となる時間及び周波数平均信号レベルＬｘと他の時間及び周波数平均信号レベルとを比較する。そして、最大時間及び周波数平均信号レベルＬｘとの差が所定値以上となる時間及び周波数平均信号レベルに対応するチューナ部２（チューナ部２ａ〜２ｄに対応する）の増幅率を算出する際、その目標値が、通常モードの目標値Ｌよりも小さくなるように設定される。これにより、平均値演算部４２（平均値演算部４２ａ〜４２ｄに相当する）より得られる時間及び周波数平均信号レベルが小さいベースバンド信号によるデジタル放送信号（受信電力の小さいデジタル放送信号）を取得するチューナ部２の増幅率を、制限することができる。

又、上述の増幅率制限モードと通常モードの切換が、モード切換制御部４５によって行われる。このモード切換制御部４５は、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで算出された時間及び周波数平均信号レベルが与えられると、その最大値Ｌｘと最小値Ｌｙとの差ΔＬ（＝Ｌｘ−Ｌｙ）を算出する。そして、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで算出した時間及び周波数平均信号レベルにおける最大値と最小値との差ΔＬを、所定の閾値ＬTHと比較する。このとき、最大値と最小値との差ΔＬが、所定の閾値ＬTHより大きい場合には、増幅率制限モードに設定し、又、最大値と最小値との差ΔＬが、所定の閾値ＬTH以下となる場合には、通常モードに設定する。

更に、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで算出された各ベースバンド信号の時間平均信号レベルが、受信環境判定部４３にも与えられ、この受信環境判定部４３において、各ベースバンド信号の信号レベルの変動量を検出することで、現在の受信環境が、マルチパスが生じやすいか否かが確認される。このとき、例えば、各ベースバンド信号のＳＰシンボルの信号レベルを検出し、このＳＰシンボルの周波数方向における変動量によって、マルチパスが生じやすい受信環境であるか否かを判定するものとしても構わない。

３．受信環境判定動作
以下では、受信環境判定部４３での、ＳＰシンボルの周波数方向における変動量による受信環境の判定例について、図６を参照して説明する。図６に、マルチパスによる干渉の有無における、周波数方向のＳＰシンボル及びデータシンボルそれぞれの信号レベルの変遷を示す。尚、図６では、各データシンボルの内容が同一であるものと仮定した状態での信号レベルの変遷を示す。

即ち、マルチパスが生じていない場合、図６（ａ）に示すように、周波数方向に異なる各シンボルの信号レベルは一定の値となる（このような状態を、「フラットフェージング」と呼ぶ）。そして、マルチパスが生じると、時間的に遅延した複数の信号が重なって受信されることにより、周波数によって減衰や増幅が発生するため、図６（ｂ）に示すように、周波数方向に異なる各シンボルの信号レベルが異なるものとなる（このような状態を、「周波数選択性フェージング」と呼ぶ）。

又、実際は、各サブキャリアのデータシンボルは、そのデータ内容が異なることより信号レベルが異なる。よって、基準となるＳＰシンボルの信号レベルを、周波数の異なるサブキャリア毎に比較することによって、「フラットフェージング」に近い状態であるか、「周波数選択性フェージング」による影響が大きい状態であるかを確認することで、マルチパスの干渉の影響の大きさが判定される。このマルチパスの干渉の影響の大きさを判定することにより、マルチパスが生じやすい受信環境であるか否かを判定して、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値を算出する期間τ１，τ２の設定が行われる。

（３−１）受信環境の判定例の第１例
上述したように、マルチパスが生じやすい受信環境であるか否かを、ＳＰシンボルの信号レベルの周波数方向の変動量によって判定するが、その判定方法の一例として、例えば、周波数方向に存在する異なるサブキャリアのＳＰシンボルの信号レベルを確認し、その最大信号レベルＬmaxと最小信号レベルＬminとを検出する。そして、検出したＳＰシンボルの信号レベルにおける最大値Ｌmax及び最小値Ｌminの差Δ（Ｌmax−Ｌmin）を算出し、その差Δ（Ｌmax−Ｌmin）を閾値Ｌthと比較することによって、マルチパスが生じやすい受信環境であるか否か判定する。

即ち、検出したＳＰシンボルの信号レベルにおける最大値Ｌmax及び最小値Ｌminの差Δ（Ｌmax−Ｌmin）が閾値Ｌthよりも大きいことが確認されると、マルチパスが生じやすい受信環境と判定し、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値を算出する期間を期間τ１に設定する。又、検出したＳＰシンボルの信号レベルにおける最大値Ｌmax及び最小値Ｌminの差Δ（Ｌmax−Ｌmin）が閾値Ｌth以下となることが確認されると、マルチパスが生じにくい受信環境と判定し、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値を算出する期間を期間τ２に設定する。

（３−２）受信環境の判定例の第２例
又、判定例の別例として、周波数方向に存在する異なるサブキャリアのＳＰシンボルの信号レベルの変動量を確認し、周波数方向におけるＳＰシンボルの信号レベルの極大値を検出する。そして、検出した極大値において、閾値Ｌth1以上となる極大値の数を計数して、その極大値の数によって、マルチパスが生じやすい受信環境であるか否か判定する。即ち、ＳＰシンボルの周波数方向における変遷において、閾値Ｌth1以上となる極大値の数が多い場合は、ＳＰシンボルの周波数方向における信号レベルの変動が激しいものと判断されて、マルチパスが生じやすい受信環境と判定される。

よって、閾値Ｌth1を超える極大値の数が所定数Ｎ（Ｎ≧１の自然数）以上となる場合は、マルチパスが生じやすい受信環境と判定し、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値を算出する期間を期間τ１に設定する。又、閾値Ｌth1を超える極大値の数が所定数Ｎより少ない場合は、マルチパスが生じにくい受信環境と判定し、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値を算出する期間を期間τ２に設定する。

（３−３）受信環境の判定例の第３例
又、判定例の更に別例として、周波数方向に存在する異なるサブキャリアのＳＰシンボルの信号レベルの変動量を確認し、周波数方向におけるＳＰシンボルの信号レベルの極小値を検出する。そして、検出した極小値において、閾値Ｌth2以下となる極小値の数を計数して、その極小値の数によって、マルチパスが生じやすい受信環境であるか否か判定する。即ち、ＳＰシンボルの周波数方向における変遷において、閾値Ｌth2以下となる極小値の数が多い場合は、ＳＰシンボルの周波数方向における信号レベルの変動が激しいものと判断されて、マルチパスが生じやすい受信環境と判定される。

よって、閾値Ｌth2以下となる極小値の数が所定数Ｎ（Ｎ≧１の自然数）以上となる場合は、マルチパスが生じやすい受信環境と判定し、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値を算出する期間を期間τ１に設定する。又、閾値Ｌth2以下となる極小値の数が所定数Ｎより少ない場合は、マルチパスが生じにくい受信環境と判定し、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで平均値を算出する期間を期間τ２に設定する。

尚、このようにして受信環境の判定を行う際、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで算出された各ベースバンド信号の同一サブキャリアの信号レベルの平均値（時間平均信号レベル）Ｌａ〜Ｌｄを平均した信号レベル（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ）／４によって、受信環境の判定が成されるものとしても構わない。又、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで算出された各サブキャリアの時間平均信号レベルＬａ〜Ｌｄのうちの最大値となる信号レベルによって、受信環境の判定が成されるものとしても構わない。

更に、受信環境の判定を行うための基準となる上述した閾値Ｌth，Ｌth1，Ｌth2について、同一のベースバンド信号から得られる異なるサブキャリアのＳＰ信号の信号レベルによる平均値Ｌavを算出し、この平均値Ｌavに基づいて設定されるものとしても構わない。このとき、各ベースバンド信号毎に、異なるサブキャリアのＳＰ信号の信号レベルの平均値Ｌavを算出し、更に、その平均値又は最大値を求めて、上述した閾値Ｌth，Ｌth1，Ｌth2を設定しても構わない。そして、例えば、平均値Ｌavによって設定する場合、上述した閾値Ｌth，Ｌth1，Ｌth2の値が平均値Ｌavに比例して変更するものとしても構わない。即ち、受信環境の判定を行うための上述した閾値Ｌth，Ｌth1，Ｌth2を、ベースバンド信号の信号レベルの受信電力に対して線形的に変化させるものとしても構わない。

又、受信環境判定部４３では、平均値演算部４２ａ〜４２ｄで算出された各ベースバンド信号の信号レベルの平均値（時間平均信号レベル）によって、受信環境の判定を行うものとしたが、信号レベル検出部４１ａ〜４１ｄで検出された各ベースバンド信号の信号レベルによって、上述と同様の動作を行うことで、受信環境の判定を行うものとしても構わない。

４．モード切換動作及び増幅率設定動作
上述のようにＡＧＣ制御部４が動作する際の、モード切換制御部４５によるモード切換動作について、図７を参照して説明する。図７は、アンテナ１ａ〜１ｄの受信電力の関係を例示する図である。尚、図７においては、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより得られる時間及び周波数平均信号レベルによって、アンテナ１ａ〜１ｄの受信電力を表すものとする。

上述したように、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより得られる時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４がモード切換制御部４５に与えられると、その最大値Ｌｘと最小値Ｌｙとを検出する。このとき、時間及び周波数平均信号レベルの最大値Ｌｘが、アンテナ１ａ〜１ｄの受信電力の最大値（以下、「最大受信電力」とする）に相当するものであり、又、時間及び周波数平均信号レベルの最小値Ｌｙが、アンテナ１ａ〜１ｄの受信電力の最小値（以下、「最小受信電力」とする）に相当するものである。そして、この最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬを算出することで、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差を検出する。

このようにして、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差を表す最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬと、所定の閾値ＬTHと比較する。例えば、この所定の閾値ＬTHは、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差が１０ｄＢとなるときの値とする。

そして、図７（ａ）に示すように、最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬが閾値ＬTHよりも大きい場合は、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差が大きいため、受信電力の小さいアンテナ１（アンテナ１ａ〜１ｄのいずれかに相当）より受信して得られるデジタル放送信号が、ＣＮＲ劣化した信号であるものと判断する。よって、受信電力の小さいアンテナ１（アンテナ１ａ〜１ｄのいずれかに相当）より受信して得られるデジタル放送信号の増幅率を小さくするための増幅率制限モードに切り換えて、増幅率設定部４４の増幅率設定動作を行う。

又、図７（ｂ）に示すように、最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬが閾値ＬTH以下となる場合は、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差が小さいため、受信電力の小さいアンテナ１（アンテナ１ａ〜１ｄのいずれかに相当）より受信して得られるデジタル放送信号においても、そのＣＮＲ劣化が小さいものと判断する。よって、アンテナ１ａ〜１ｄより受信して得られるデジタル放送信号の増幅率を、同一の目標値によって設定する通常モードに切り換えて、増幅率設定部４４の増幅率設定動作を行う。

尚、モード切換制御部４５において、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差を表す最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬに対する閾値ＬTHについて、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより得られる時間及び周波数平均信号レベルの最大値Ｌｘに基づいて、その大きさを変化させるものとしても構わない。即ち、時間及び周波数平均信号レベルの最大値Ｌｘが大きくなると、最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬに対する閾値ＬTHの値を大きくするとともに、時間及び周波数平均信号レベルの最大値Ｌｘが小さくなると、最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬに対する閾値ＬTHの値を小さくする。

又、本実施形態のように、車体のフロントガラスにアンテナ１ａ，１ｂが設置され、車体のリアガラスにアンテナ１ｃ，１ｄが設置される場合、リアガラスに設置されたアンテナ１ｃ，１ｄは、電熱線の影響でアンテナ干渉を受ける。そのため、このアンテナ１ｃ，１ｄは、フロントガラスに設置されたアンテナ１ａ，１ｂに比べて、受信感度が悪いことが多い。よって、アンテナ１ａ，１ｂの受信感度を示す時間及び周波数平均信号レベルの平均値（Ｌ１＋Ｌ２）／２と、アンテナ１ｃ，１ｄの受信感度を示す時間及び周波数平均信号レベルの平均値（Ｌ３＋Ｌ４）／２との差を求め、その差を閾値ＬTHと比較することで、通常モード及び増幅率制限モードの切換を行うようにしても構わない。

５．増幅率設定動作
上述のようにして、増幅率設定動作を行うためのモードがモード切換制御部４５によって決定されると、増幅率設定部４４では、モード切換制御部４５によって決定されたモードによって、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれにおける増幅率の設定が行われる。即ち、モード切換制御部４５によって指定された通常モード及び増幅率制限モードそれぞれによって、増幅率設定部４４が、以下に説明する増幅率設定動作を行う。

このモード切換制御部４５によって切り換えられる通常モード及び増幅率制限モードそれぞれにおける、増幅率設定部４４の増幅率設定動作について、図面を参照して以下に説明する。図８は、通常モードによる増幅率設定されたときの増幅前と増幅後の受信電力の変化を示す図であり、図９は、増幅率制限モードによる増幅率設定されたときの増幅前と増幅後の受信電力の変化を示す図である。

（５−１）通常モード
図７（ｂ）に示すように、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差を表す最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬが閾値ＬTH以下であり、モード切換制御部４５において通常モードとすることが指定されたとき、増幅率設定部４４は、平均値演算部４２ａ〜４２ｄより得られる時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４それぞれによって、チューナ部２ａ〜２ｄにおける増幅率を設定する。

即ち、平均値演算部４２ａからの時間及び周波数平均信号レベルＬ１によって、チューナ部２ａの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ１倍とされ、平均値演算部４２ｂからの時間及び周波数平均信号レベルＬ２によって、チューナ部２ｂの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ２倍とされ、平均値演算部４２ｃからの時間及び周波数平均信号レベルＬ３によって、チューナ部２ｃの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ３倍とされ、平均値演算部４２ｄからの時間及び周波数平均信号レベルＬ４によって、チューナ部２ｄの増幅率が現在の増幅率のＬ／Ｌ４倍とされる。

図８（ａ）に示すように、増幅前のアンテナ１ａ〜１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４が、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４の関係にあるものとする。そして、アンテナ１ａ〜１ｄで受信されるデジタル放送信号に重畳されるノイズレベルは、アンテナ１ａ〜１ｄのいずれにおいても同等とみなされるため、時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４内に現れるノイズレベルが値Ｎｚでほぼ一定となる。そして、目標値Ｌとなるように、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれへの増幅率が設定される。

即ち、アンテナ１ａ〜１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルが目標値Ｌとなるように、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれへの増幅率Ｌ／Ｌ１〜Ｌ／Ｌ４が設定されることで、図８（ｂ）に示すように、アンテナ１ａ〜１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルがＬとなる。このとき、アンテナ１ａ〜１ｄで受信されるデジタル放送信号に重畳されるノイズも増幅される。よって、時間及び周波数平均信号レベルに現れるノイズレベルが、アンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄそれぞれに対して、Ｌ／Ｌ１×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ２×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ３×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ４×Ｎｚとなる。

このように、ノイズレベルも増幅されることとなるが、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれで設定される増幅率Ｌ／Ｌ１〜Ｌ／Ｌ４の大きさの差が小さい。そのため、ノイズレベルＬ／Ｌ１×Ｎｚ〜Ｌ／Ｌ４×Ｎｚの大きさのバラツキも抑制することができる。これにより、直交復調部３ａ〜３ｄからのベースバンド信号をＭＲＣ合成部５で合成する際、ベースバンド信号に現れるノイズの影響が抑制される。

（５−２）増幅率制限モードの第１例
図７（ａ）に示すように、アンテナ１ａ〜１ｄにおける最大受信電力と最小受信電力の差を表す最大値Ｌｘと最小値Ｌｙの差ΔＬが閾値ＬTHより大きく、モード切換制御部４５において増幅率制限モードとすることが指定されたときの、増幅率設定部４４の動作の第１例について、以下に説明する。本例では、受信電力の小さいアンテナ１（アンテナ１ａ〜１ｄのいずれかに対応）に対するチューナ部２（チューナ部２ａ〜２ｄのいずれかに対応）の増幅率が、最大受信電力となるものに対する増幅率に設定される。

即ち、図９（ａ）に示すように、増幅前のアンテナ１ａ〜１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４が、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４の関係にあるものとするとき、アンテナ１ａの受信電力が最大受信電力であることが検出される。そして、他のアンテナ１ｂ〜１ｄそれぞれの受信電力を表す時間及び周波数平均信号レベルＬ２〜Ｌ４について、最大受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１との差が、ΔＬａ（ΔＬａ≦ＬTH）以上となるか否かが確認される。

このとき、時間及び周波数平均信号レベルＬ３，Ｌ４それぞれと最大受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１との差が、図９（ａ）に示すように、ΔＬａ以上となる場合、アンテナ１ｃ，１ｄの受信電力が小さく、増幅率の制限が必要であるものと決定する。よって、増幅率設定部４４によって、チューナ部２ｃ，２ｄの増幅率を、最大受信電力となるアンテナ１ａと接続されたチューナ部２ａと同じ増幅率に設定する。

これにより、アンテナ１ａ，１ｂの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルが目標値Ｌとなるように、チューナ部２ａ，２ｂそれぞれへの増幅率Ｌ／Ｌ１，Ｌ／Ｌ２が設定されることで、図９（ｂ）に示すように、増幅後のアンテナ１ａ，１ｂの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルがＬとなる。又、チューナ部２ｃ，２ｄの増幅率がチューナ部２ａの増幅率と同じ増幅率に設定されるため、それぞれの増幅率がＬ／Ｌ１と設定される。これにより、図９（ｂ）に示すように、増幅後のアンテナ１ｃ，１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルがＬ３×Ｌ／Ｌ１，Ｌ４×Ｌ／Ｌ１となる。

このとき、アンテナ１ａ〜１ｄで受信されるデジタル放送信号に重畳されるノイズも増幅される。よって、チューナ２ａ〜２ｄそれぞれでの増幅後の時間及び周波数平均信号レベルに現れるノイズレベルが、アンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄそれぞれに対して、図９（ｂ）に示すように、Ｌ／Ｌ１×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ２×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ１×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ１×Ｎｚとなる。

このように、ノイズレベルも増幅されることとなるが、受信電力に対するノイズの割合となるＣＮＲの大きいアンテナ２ｃ，２ｄで受信したデジタル放送信号について、チューナ部２ｃ，２ｄそれぞれにおける増幅率を、増幅率の最も小さいチューナ部２ａと同じ増幅率とした。これにより、通常モードのままで増幅率を設定した場合と比べて、ＭＲＣ合成部５で合成される際の各ベースバンド信号より与えられるノイズの絶対量を小さくすることができる。よって、ＭＲＣ合成部５で合成した後に得られるベースバンド信号へのノイズの影響を抑制することができる。

尚、本例において、最大受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルとの差がΔＬａ以上の時間及び周波数平均信号レベルに対応した受信電力となるアンテナ１ｘ（アンテナ１ａ〜１ｄに対応する）について、そのアンテナ１ｘが接続されたチューナ部２ｘ（チューナ部２ａ〜２ｄに対応する）の増幅率を、最大受信電力となるアンテナ１ｙ（アンテナ１ａ〜１ｄに対応する）が接続されたチューナ部２ｙ（チューナ部２ａ〜２ｄに対応する）の増幅率に設定した。

しかしながら、最大受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルとの差がΔＬａより小さくなる時間及び周波数平均信号レベルに対応した受信電力となるアンテナ１ｚ（アンテナ１ａ〜１ｄに対応する）が接続されたチューナ部２ｚ（チューナ部２ａ〜２ｄに対応する）の増幅率に設定するものとしても構わないし、チューナ部２ｙ，２ｚに設定した増幅率の平均値としても構わない。即ち、図９（ａ）に示す例の場合、本例では、チューナ部２ｃ，２ｄの増幅率が、最大受信電力となるアンテナ１ａと接続されたチューナ部２ａの増幅率Ｌ／Ｌ１とされたが、チューナ部２ｂの増幅率Ｌ／Ｌ２としても構わないし、又は、チューナ部２ａ，２ｂの増幅率の平均値１／２×（Ｌ／Ｌ１＋Ｌ／Ｌ２）としても構わない。

（５−３）増幅率制限モードの第２例
次に、モード切換制御部４５において増幅率制限モードとすることが指定されたときの増幅率設定部４４の動作の第２例について、以下に説明する。本例では、受信電力の小さいアンテナ１（アンテナ１ａ〜１ｄのいずれかに対応）に対するチューナ部２（チューナ部２ａ〜２ｄのいずれかに対応）の増幅率が、予め設定された目標値Ｌｋ（Ｌｋ＜Ｌ）によって設定される。

本例においても、上述の第１例と同様、増幅前のアンテナ１ａ〜１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４の関係が、図９（ａ）に示す関係であるとき、最大受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１との差が、ΔＬａ以上となるアンテナ１ｃ，１ｄが検出される。これにより、増幅率設定部４４では、チューナ部２ａ，２ｂの増幅率を設定するための目標値をＬに設定するとともに、チューナ部２ｃ，２ｄの増幅率を設定するための目標値をＬｋに設定する。このとき、例えば、目標値Ｌｋを、目標値ＬよりもΔＬａだけ小さい値としても構わない。

これにより、アンテナ１ａ，１ｂの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルが目標値Ｌとなるように、チューナ部２ａ，２ｂそれぞれへの増幅率Ｌ／Ｌ１，Ｌ／Ｌ２が設定されることで、図９（ｃ）に示すように、増幅後のアンテナ１ａ，１ｂの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルがＬとなる。又、アンテナ１ｃ，１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルが目標値Ｌｋとなるように、チューナ部２ｃ，２ｄそれぞれへの増幅率Ｌｋ／Ｌ３，Ｌｋ／Ｌ４が設定されることで、図９（ｃ）に示すように、増幅後のアンテナ１ｃ，１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルがＬｋとなる。

このとき、アンテナ１ａ〜１ｄで受信されるデジタル放送信号に重畳されるノイズも増幅される。よって、チューナ２ａ〜２ｄそれぞれでの増幅後の時間及び周波数平均信号レベルに現れるノイズレベルが、アンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄそれぞれに対して、図９（ｃ）に示すように、Ｌ／Ｌ１×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ２×Ｎｚ、Ｌｋ／Ｌ３×Ｎｚ、Ｌｋ／Ｌ４×Ｎｚとなる。

このように、ノイズレベルも増幅されることとなるが、受信電力に対するノイズの割合となるＣＮＲの大きいアンテナ２ｃ，２ｄで受信したデジタル放送信号について、チューナ部２ｃ，２ｄそれぞれにおける増幅率を、目標値Ｌよりも十分に小さい目標値Ｌｋによって設定した。これにより、通常モードのままで増幅率を設定した場合と比べて、ＭＲＣ合成部５で合成される際の各ベースバンド信号より与えられるノイズの絶対量を小さくすることができる。よって、ＭＲＣ合成部５で合成した後に得られるベースバンド信号へのノイズの影響を抑制することができる。

又、本例において、受信電力が小さいものと判定され、目標値Ｌｋによって増幅率を設定するチューナ部２（図１のチューナ部２ａ〜２ｄのいずれかに相当する）が複数確認されたとき、その受信電力が最も大きいものに対して設定した増幅率で一律に設定するものとしても構わない。即ち、図９（ａ）の場合、上述したように、チューナ部２ａ，２ｂのみが目標値Ｌによる増幅率の設定が行われるものとする。そして、チューナ部２ｃ，２ｄについては、それぞれに対応する時間及び周波数平均信号レベルがＬ３＞Ｌ４の関係となる。これにより、チューナ部２ｃの増幅率を目標値ＬｋによってＬｋ／Ｌ３に設定するとともに、チューナ部２ｄの増幅率をチューナ部２ｃの増幅率と同一のＬｋ／Ｌ３に設定する。

（５−４）増幅率制限モードの第３例
次に、モード切換制御部４５において増幅率制限モードとすることが指定されたときの増幅率設定部４４の動作の第３例について、以下に説明する。本例では、受信電力の小さいアンテナ１（アンテナ１ａ〜１ｄのいずれかに対応）に対するチューナ部２（チューナ部２ａ〜２ｄのいずれかに対応）の増幅率が、予め設定された増幅率Ａ１によって設定される。この増幅率Ａ１による増幅量は十分に小さく、増幅率Ａ１と設定されたチューナ部２（チューナ部２ａ〜２ｄのいずれかに対応）による増幅されて得られた時間及び周波数平均信号レベルが、目標値Ｌよりも小さい値となる。

本例においても、上述の第１例と同様、増幅前のアンテナ１ａ〜１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１〜Ｌ４の関係が、図９（ａ）に示す関係であるとき、最大受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルＬ１との差が、ΔＬａ以上となるアンテナ１ｃ，１ｄが検出される。これにより、増幅率設定部４４では、チューナ部２ａ，２ｂの増幅率を設定するための目標値をＬに設定するとともに、チューナ部２ｃ，２ｄの増幅率をＡ１に設定する。このとき、例えば、増幅後の時間及び周波数平均信号レベルが第２例の目標値Ｌｋに近い値となるように、増幅率Ａ１をＬｋ／（Ｌ−ΔＬａ）よりも小さい値に設定しても構わない。

これにより、アンテナ１ａ，１ｂの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルが目標値Ｌとなるように、チューナ部２ａ，２ｂそれぞれへの増幅率Ｌ／Ｌ１，Ｌ／Ｌ２が設定されることで、図９（ｄ）に示すように、増幅後のアンテナ１ａ，１ｂの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルがＬとなる。又、チューナ部２ｃ，２ｄそれぞれへの増幅率Ａ１が設定されることで、図９（ｄ）に示すように、増幅後のアンテナ１ｃ，１ｄの受信電力を示す時間及び周波数平均信号レベルがＬ３×Ａ１，Ｌ４×Ａ１となる。

このとき、アンテナ１ａ〜１ｄで受信されるデジタル放送信号に重畳されるノイズも増幅される。よって、チューナ２ａ〜２ｄそれぞれでの増幅後の時間及び周波数平均信号レベルに現れるノイズレベルが、アンテナ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄそれぞれに対して、図９（ｄ）に示すように、Ｌ／Ｌ１×Ｎｚ、Ｌ／Ｌ２×Ｎｚ、Ａ１×Ｎｚ、Ａ１×Ｎｚとなる。

このように、ノイズレベルも増幅されることとなるが、受信電力に対するノイズの割合となるＣＮＲの大きいアンテナ２ｃ，２ｄで受信したデジタル放送信号について、チューナ部２ｃ，２ｄそれぞれにおける増幅率を、その増幅量が十分に小さい値に設定される。これにより、通常モードのままで増幅率を設定した場合と比べて、ＭＲＣ合成部５で合成される際の各ベースバンド信号より与えられるノイズの絶対量を小さくすることができる。よって、ＭＲＣ合成部５で合成した後に得られるベースバンド信号へのノイズの影響を抑制することができる。

又、本実施形態の受信装置において、ＡＧＣ制御部４のＯＮ／ＯＦＦ切換が設定可能であるものとしても構わない。即ち、アンテナ１ａ〜１ｄを、例えば、ロッドアンテナなどのように、その受信電力のレベル差が常に同等となるものについては、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれの増幅率を変動させる必要がない。そのため、ＡＧＣ制御部４をＯＦＦに設定することで、チューナ部２ａ〜２ｄそれぞれの増幅率を所定値で固定する。

本発明は、移動体通信を行う受信装置に適用可能であるとともに、更に、ＯＦＤＭ方式によるデジタル放送信号を受信する受信装置に適用可能である。又、この受信装置として、車載用の受信装置、又は、携帯電話やＰＤＡなどの放送受信機能を備えた携帯型端末装置に適用可能である。

は、本発明の実施形態における受信装置の内部構成を示すブロック図である。 は、図１の受信装置における直交復調部の構成を示すブロック図である。 は、ＯＦＤＭシンボル列におけるパイロットシンボルとデータシンボルの関係を示す図である。 は、図１の受信装置におけるＡＧＣ制御部の構成を示すブロック図である。 は、マルチパスの有無に応じて変化させる平均値算出用の期間を示す図である。 は、受信装置の移動状況による受信電力の変遷を示す図である。 は、図１の受信装置におけるアンテナそれぞれの受信電力の関係を示す図である。 は、図１の受信装置におけるアンテナそれぞれの受信電力の通常モードにおける増幅前後の関係を示す図である。 は、図１の受信装置におけるアンテナそれぞれの受信電力の増幅率制限モードにおける増幅前後の関係を示す図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ アンテナ
２ａ〜２ｄ チューナ部
３ａ〜３ｄ 直交復調部
４ ＡＧＣ制御部
５ ＭＲＣ合成部
６ デジタル復調部
７ ＭＰＥＧデコーダ

Claims (9)

1. デジタル放送信号を受信する複数のアンテナと、該複数のアンテナそれぞれで受信したデジタル放送信号を選局してベースバンド信号を取得して各キャリアに分割する前記アンテナと同数のチューナ部と、該複数のチューナ部で取得されたベースバンド信号をキャリア毎に合成する合成部と、を備える受信装置において、
   前記複数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルを検出する信号レベル検出部と、
   該信号レベル検出部で検出された前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルによって、前記チューナ部での選局後の増幅率を設定する増幅率設定部と、
   前記信号レベル検出部で検出された前記ベースバンド信号それぞれの信号レベルを比較し、この比較結果に基づいて、前記増幅率設定部での増幅率設定動作を第１モード及び第２モードによる動作に切り換えるモード切換制御部と、
   を備え、
   前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値より小さく、前記増幅率設定部での増幅率設定動作を前記第１モードに設定したとき、
   前記増幅率を設定する際の前記ベースバンド信号の信号レベルに対する第１目標値を一定として、前記増幅率設定部が増幅率設定動作を行い、
   前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値以上となり、前記増幅率設定部での増幅率設定動作を前記第２モードに設定したとき、
   その信号レベルが他のベースバンド信号と比べて小さいと判断される第１ベースバンド信号を取得する第１チューナ部での増幅率を、前記第１モードで設定した場合に設定される場合の増幅率に比べて小さい値に設定し、該第１ベースバンド信号以外の前記ベースバンド信号を取得する第２チューナ部での増幅率については、前記第１モードと同一の前記第１目標値によって設定することを特徴とする受信装置。
2. 前記増幅率設定部において前記第２モードによる増幅率設定動作が行われるとき、前記第１チューナ部での増幅率が、前記第２チューナ部に対して設定された増幅率によって設定されることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記増幅率設定部において前記第２モードによる増幅率設定動作が行われるとき、前記第１チューナ部での増幅率を、前記第２チューナ部に対して設定された増幅率のうち最小となる増幅率とすることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
4. 前記増幅率設定部において前記第２モードによる増幅率設定動作が行われるとき、前記第１チューナ部での増幅率が、前記第１目標値よりも値が小さい第２目標値に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
5. 前記増幅率設定部において前記第２モードによる増幅率設定動作が行われるとき、前記第１チューナ部での増幅率が、予め設定された一定の値とされることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
6. 前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを平均化して、前記増幅率設定部に平均化した信号レベルを出力する平均値演算部と、
   前記複数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号がマルチパスの影響を大きく受けているか否かの判定を行うことで、前記複数のアンテナによる受信環境を判定する受信環境判定部と、
   を更に備え、
   前記受信環境判定部で、マルチパスの影響を大きく受ける第１受信環境にあることが判定されると、前記平均値演算部において、前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを平均化する期間を、マルチパスの影響の小さい第２受信環境において設定される場合よりも短く設定することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の受信装置。
7. 前記受信環境判定部において、直交復調後の前記ベースバンド信号の周波数方向における信号レベルの変遷を計測することで、マルチパスによる影響の大小を判定することを特徴とする請求項６に記載の受信装置。
8. 複数のアンテナそれぞれで受信したデジタル放送信号を選局する前記アンテナと同数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルを検出する信号レベル検出ステップと、
   該信号レベルステップで検出された前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルによって、前記チューナ部での選局後の増幅率を設定する増幅率ステップと、
   前記信号レベルステップで検出された前記ベースバンド信号それぞれの信号レベルの比較し、この比較結果に基づいて、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を第１モード及び第２モードによる動作に切り換えるモード切換制御ステップと、
   を備え、
   前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値より小さく、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を前記第１モードに設定したとき、
   前記増幅率を設定する際の前記ベースバンド信号の信号レベルに対する第１目標値を一定として、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を行い、
   前記複数のベースバンド信号それぞれの信号レベルの格差が所定値以上となり、前記増幅率設定ステップでの増幅率設定動作を前記第２モードに設定したとき、
   前記増幅率設定ステップにおいて、その信号レベルが他のベースバンド信号と比べて小さいと判断される第１ベースバンド信号を取得する第１チューナ部での増幅率を、前記第１モードで設定した場合に設定される場合の増幅率に比べて小さい値に設定し、該第１ベースバンド信号以外の前記ベースバンド信号を取得する第２チューナ部での増幅率については、前記第１モードと同一の前記第１目標値によって設定することを特徴とする受信信号増幅率設定方法。
9. 前記信号レベル検出ステップで検出した信号レベルを平均化して、前記増幅率設定部に平均化した信号レベルを出力する平均値演算ステップと、
   前記複数のチューナ部で取得された複数のベースバンド信号がマルチパスの影響を大きく受けているか否かの判定を行うことで、前記複数のアンテナによる受信環境を判定する受信環境判定ステップと、
   を更に備え、
   前記受信環境判定ステップで、マルチパスの影響を大きく受ける第１受信環境にあることが判定されると、前記平均値演算ステップにおいて、前記信号レベル検出部で検出した信号レベルを平均化する期間を、マルチパスの影響の小さい第２受信環境において設定される場合よりも短く設定することを特徴とする請求項８に記載の受信信号増幅率設定方法。

Images