JP2011114783A - テレビジョン受像機 - Google Patents

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Abstract

【課題】妨害信号の影響を低減するに際し、装置側が処理を自動で実行することが可能なテレビジョン受像機を提供する。
【解決手段】受信信号から中間周波数信号を生成し、この中間周波数信号を用いて映像又は音声を出力するテレビジョン受像機において、第1の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第1中間周波数生成部と、前記第1の局部発振周波数とは異なる第2の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第2中間周波数生成部と、前記第1中間周波数生成部及び前記第2中間周波数生成部から出力された中間周波数信号の受信状態を判断する受信状態判断部と、前記第1中間周波数生成部又は前記第2中間周波数生成部の内、受信状態が良い方を選択し、前記中間周波数を出力させる選択出力部と、を有する。
【選択図】図2

Description

本発明はテレビジョン受像機に関し、特にチャンネル信号を中間周波数信号に変調するテレビジョン受像機に関する。
従来、デジタル放送やBS放送をアンテナにより受信し、この放送電波からデジタルデーターを抽出するテレビジョン受像機が知られている。テレビジョン受像機は、上記各放送に対応した選局部を備えており、この選局部により放送信号の所定の周波数帯を抽出し、抽出された信号を中間周波数信号に変調した後、後段の回路によりデジタルデーターに変換して映像として出力する。
また、上記選局部においてヘテロダイン方式によりチャンネル信号を中間周波数信号に変調するものが知られている。このヘテロダイン方式による周波数変調は、増幅後のチャンネル信号を所定の周波数を備える局部発振周波数と合成させて周波数変調を行い、変調後の信号をバンドパスフィルターを通じて抽出する。
上記したテレビジョン受像機において、変調後の信号と同じ周波数帯に妨害信号が存在する場合、この妨害信号に影響されて後段の回路による映像出力が正しく行われない場合がある。そのため、局部発振周波数を可変させることで妨害信号の影響を低減する選局部が開示されている(例えば、特許文献1−3参照。)。
特開2005−311965号公報 特開2006−128757号公報 特開2008−160660号公報
上記したように、従来の選局部では、妨害信号の影響を低減させるために局部発振周波数を変更するが、この周波数の変更は手動により行われており、何らかの条件のもと自動で実行するものではなかった。そのため、ユーザーに負担を強いる結果となっていた。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、妨害信号の影響を低減するに際し、装置側が処理を自動で実行することが可能なテレビジョン受像機の提供を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、受信信号から中間周波数信号を生成し、この中間周波数信号を用いて映像又は音声を出力するテレビジョン受像機において、第1の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第1中間周波数生成部と、前記第1の局部発振周波数とは異なる第2の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第2中間周波数生成部と、前記第1中間周波数生成部及び前記第2中間周波数生成部から出力された中間周波数信号の受信状態を判断する受信状態判断部と、前記第1中間周波数生成部又は前記第2中間周波数生成部の内、受信状態が良い方を選択し、前記中間周波数を出力させる選択出力部と、を有する構成としてある。
上記のように構成された発明では、テレビジョン受像機は、第1の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第1中間周波数生成部と、前記第1の局部発振周波数とは異なる第2の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第2中間周波数生成部とを有しており、受信状態判断部は、第1中間周波数生成部及び第2中間周波数生成部から出力された中間周波数信号の受信状態を判断し、選択出力部は、前記第1中間周波数生成部又は前記第2中間周波数生成部の内、判断された受信状態が良い方を選択し、中間周波数を出力させる。
そのため、妨害信号が第1中間周波数生成部又は第2中間周波数生成部により生成された中間周波数のいずれかに影響を与えている場合に、各中間周波数信号を比較して受信状態の良い方の中間周波数信号を選択するため、テレビジョン受像機側で自動で妨害信号の影響を低減させることができる。
また、中間周波数信号の受信状態を判断する構成の一例として、前記受信状態判断部は、前記中間周波数信号のキャリア/ノイズ比をもとに受信状態を判断する構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、キャリア/ノイズ比により判断するため、中間周波数信号の信号状態に応じた受信状態を判断することができる。
そして、前記受信状態判断部は、中間周波数信号の振幅が所定値より大きい場合に、前記受信状態が悪いと判断する構成としてもよい。
中間周波数が妨害信号に合成されて出力される場合、信号のレベルは妨害信号のレベルとして検出される場合が多い。そのため、受信状態を信号レベルにより検出することでより簡易に中間周波数信号の受信状態を判断することができる。
さらに、前記第1中間周波数生成部と前記第2中間周波数生成部は、前記第1及び第2の局部発振周波数を変更可能であって、前記受信状態判断部は、前記受信状態がともに良くない場合は、前記第1及び第2の局部発振周波数を変更して再度中間周波数信号を生成し、新たに生成された中間周波数信号を用いて判断を行う構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、受信状態が悪い環境においても、最適な局部発振周波数により中間周波数を生成するため、妨害信号に対する耐性が強いテレビジョン受像機を提供することができる。
そして、本発明の他の局面として、前記第1中間周波数生成部と前記第2中間周波数生成部は、前記第1及び第2の局部発振周波数を変更可能であって、前記受信状態判断部は、前記中間周波数信号のキャリア/ノイズ比をもとに受信状態を判断し、前記受信状態がともに良くない場合は、前記第1及び第2の局部発振周波数を変更して再度中間周波数信号を生成し、新たに生成された中間周波数信号を用いて判断を行う構成としてもよい。
以上説明したように本発明によれば、テレビジョン受像機側で自動で妨害信号の影響を低減させることができる。
また請求項2にかかる発明によれば、中間周波数信号の信号状態に応じた受信状態を判断することができる。
そして請求項3にかかる発明によれば、より簡易に中間周波数信号の受信状態を判断することができる。
さらに請求項4にかかる発明によれば、妨害信号に対する耐性が強いテレビジョン受像機を提供することができる。
テレビジョン受像機100の構成を説明するブロック構成図である。 フロントエンド部92の構成を説明するブロック図である。 フロントエンド部92により実行されるチャンネル信号の周波数変調を説明する図である。 フロントエンド部92により実行される発振周波数設定処理を説明するフローチャートである。 中間周波数信号の位相とこの位相により表現される値との関係を示すコンスタレーション表示を説明するための図である。 第2の実施形態において図4のステップS4により実行される処理を説明するフローチャートである。
以下、図を参照しつつ下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
(1)第1の実施形態:
(2)第2の実施形態:
(3)その他の実施形態:
(1)第1の実施形態:
以下、本発明にかかる第1の実施形態としてのテレビジョン受像機を図を用いて説明する。図1は、テレビジョン受像機90の構成を説明するブロック構成図である。図1に示すテレビジョン受像機90は、図示しないアンテナが受信したテレビジョン放送をもとにデジタルデーターを抽出して映像を出力する。
===テレビジョン受像機の構成===
テレビジョン受像機90は以下の要部を備えて構成されている。符号91は、制御部であり、テレビジョン受像機90の駆動を制御する。符号92は、フロントエンド部であり、図示しないアンテナが受信した放送電波からリモコン装置を介して選局されたチャンネルのデジタルデーターを抽出する。符号93は、バックエンド部であり、選択されたデジタルデーターから映像信号及び音声信号を復号化し、出力する。符号94は、ディスプレイであり、復号された映像信号をもとに映像を出力する。符号95は、スピーカーであり、復号された音声信号をもとに音声を出力する。符号96は、リモコン受信部であり、リモコン装置から出力される赤外線信号を受信し、制御部91に制御コマンドを出力する。
制御部91は、リモコン受信部96を介して入力される制御コマンド又は記憶されたプログラムに従って、テレビジョン受像機90の駆動を制御する。なお、制御部91は、図示しないCPUや、CPUを駆動させるためのプログラムやデーターが記憶されたROM、及びCPUのワークエリアとして作用するRAMを備えて構成されている。なお、制御部91とテレビジョン受像機90を構成する各部とはバスを介して接続されており、このバスを介して制御が行われる。
図2は、フロントエンド部92の構成を説明するブロック図である。フロントエンド部92は、各種アンテナが受信した放送電波からユーザーがリモコン装置により選択されたチャンネル信号を選局するBPF(バンドパスフィルター)80と、選局されたチャンネル信号を中間周波数信号に変調して出力する第1中間周波数生成部70及び第2中間周波数生成部60や、選局された中間周波数信号をデジタルデーターに変換する復調回路50、更には制御部91の制御に応じて任意の周波数を備える信号を出力する信号出力部40と、を備えて構成されている。
第1中間周波数生成部70は、BPF80により選局されたチャンネル信号から中間周波数信号を生成して、出力するものであり、以下の要部を備えて構成されている。符号71は、アンプであり、抽出されたチャンネル信号を増幅する。符号72は、ミキサーであり、局部発振器73から出力される局部発振周波数(第1の局部発振周波数)FAを用いて増幅されたチャンネル信号の周波数を変調する。符号74は、PLL回路であり、制御部91からの制御信号に応じて局部発振器73が出力する局部発振周波数FAの周期を可変する。符号75は、AGC回路であり、アンプ71の利得をフィードバック制御する。符号76は、BPFであり、ミキサー72から出力される信号の内、所定周波数のものをフィルタリングする。符号77は、I/Fアンプであり、BPF76から出力された信号を増幅する。
上記第1中間周波数生成部70の構成により、選局されたチャンネル信号が入力すると、ミキサー72は、チャンネル信号の周波数に対して局部発振周波数FAをプラス又はマイナスして所定周期の周波数に変調する。そして、変調されたチャンネル信号は、BPF76により高周波成分、又は低周波成分をフィルタリングされた後、I/Fアンプ77により増幅されて中間周波数信号として復調回路50に出力される。
第2中間周波数生成部60は、第1中間周波数生成部70と同様、アンプ61、ミキサー62、局部発振器63、PLL回路64、AGC回路65、BPF66、I/Fアンプ67とを備えて構成されている。また、局部発振器63が出力する局部発振周波数(第2の局部発振周波数)FBの周波数は、局部発振器73が出力する局部発振周波数FAの周波数と異なるよう設定されている。
復調回路50は、中間周波数信号を復調するものであり、以下の要部を備えて構成されている。符号51は、AGC回路であり、I/Fアンプ67,77の利得をフィードバック制御する。符号52は、判断部(受信状態判断部)であり、第1中間周波数生成部70及び第2中間周波数生成部60から出力された中間周波数信号の受信状態を判断する。符号53は、切り替え回路(選択出力部)であり、制御部91からの制御信号により第1中間周波数生成部70又は第2中間周波数生成部60から出力された中間周波数信号を選択して出力する。符号54は、A/D変換回路であり、中間周波数信号をアナログ/デジタル変換してデジタルデーターを出力する。なお、上記した復調回路50を構成する各部は制御部91に接続されており、制御部91からの制御信号に応じて処理を実行する。
信号出力部40は、制御部91の指示に応じて任意の周波数を備える信号を出力する。信号出力部40は、テレビジョン受像機90により選局可能な複数のチャンネル信号と同じ周波数を備える信号を検査信号として出力可能である。また、この検査信号には復調回路50により復調された際、予め所定のデジタル値に変換されるよう設定されている。
バックエンド部93は、取得されたデジタルデーターのスクランブルを解除するデスクランブル部や、スクランブルを解除されたデジタルデーターからMPEG形式の映像・音声信号、及びTS信号を取り出すMPEG多重分離部、更には、映像・音声信号を復号する映像・音声復号部を備えて構成されている。
上記構成により、テレビジョン受像機90は、選局したチャンネル信号からデジタルデーターを抽出し、映像又は音声として出力する。また、本実施形態にかかるテレビジョン受像機90は、異なる局部発振周波数(FA,FB)を備える第1中間周波数生成部70及び第2中間周波数生成部60によりチャンネル信号から中間周波数信号を生成し、後段の復調回路50に出力する。また、復調回路50は入力された中間周波数信号の内、受信状態の良い方を自動で選択してデジタル信号を復調することができる(以下、このような処理を発振周波数設定処理と記載する)。
図3は、フロントエンド部92により実行されるチャンネル信号の周波数変調を説明する図である。図3(a)に示すように、中間周波数信号に近い帯域に妨害信号が発生している場合、復調されたデジタル信号にエラーが発生する場合がある。一方、本発明では、局部発振周波数が異なる第1中間周波数生成部70又は第2中間周波数生成部60のいずれかで変調したチャンネル信号を使用するため、中間周波数信号の帯域を妨害信号と離れた帯域に設定することができ、妨害信号の影響を低減して良好な映像出力を行うことができる(図3(b))。以下、本発明にかかるフロントエンド部92の機能についてより詳細に説明を行う。
===発振周波数設定処理の説明===
図4は、フロントエンド部92により実行される発振周波数設定処理を説明するフローチャートである。ユーザーがリモコン装置を操作して所望のチャンネルを選局すると、ステップS1では、制御部91はこの選局信号を受信し、選局されたチャンネル信号と同じ周波数の検査信号をBPF40に出力する。ここで、図示しないメモリーに記憶されたチャンネルマップには、各チャンネルの周波数が設定されており、制御部91は選局されたチャンネルに対応した周波数をチャンネルマップを参照して判断し、信号出力部40に検査信号を出力させる。
ステップS2では、制御部91は、第1中間周波数生成部70に抽出されたチャンネル信号から中間周波数信号を生成させる。即ち、制御部91は第1中間周波数生成部70に対して、局部発振器73から出力される局部発振周波数FAを用いて検査信号の周波数を変調し、変調後の検査信号をアンプにより増幅して、中間周波数信号を生成させる。
ステップS3では、制御部91は、第2中間周波数生成部60に抽出された検査信号から中間周波数信号を生成させる。即ち、制御部91は、第2中間周波数生成部60に対して、局部発振器63から出力される局部発振周波数FBを用いて検査信号の周波数を変調し、変調後のチャンネル信号をアンプにより増幅して、中間周波数信号を生成させる。
ステップS4では、復調回路50は、第1中間周波数生成部70及び第2中間周波数生成部60から出力された中間周波数信号の受信状態を判断する。その一例として、判断部52は、第1中間周波数生成部70及び第2中間周波数生成部60から出力された中間周波数信号のキャリア/ノイズ比をもとに受信状態を判断する。中間周波数信号が妨害信号の影響を受けている場合、中間周波数信号が正しく生成されず、キャリア/ノイズ比が高くなる。そのため、判断部52は、中間周波数信号のキャリア/ノイズ比を検出することで、妨害信号の影響(受信状態)を判断することが可能となる。
判断部52がキャリア/ノイズ比を判断する具体例として、判断部52は中間周波数信号の位相とこの位相により表現されるデジタル値(1、0、又はその組合せ)との関係をもとにチャンネル信号のキャリア/ノイズ比を判断する。例えば、日本の地上波デジタル放送で採用されるDPSK方式では、データーの変化に応じて信号の位相を変化させて所定データーを転送する。そのため、判断部52は、中間周波数信号の位相変化を、この中間周波数信号のもととなる検査信号により予め設定された値と比較することで中間周波数信号のキャリア/ノイズ比を判断する。
図5は、中間周波数信号の位相とこの位相により表現される値との関係を示すコンスタレーション表示を説明するための図である。このコンスタレーション表示では、中間周波数信号の位相関係と、この位相に対応したデジタル値をI軸(横軸)及びQ軸(縦軸)により規定された座標上で表現するものである。そのため、図5において、デジタル値「00」は、位相θを備えるアナログ信号により表現され、デジタル値「11」はデジタル値「00」に対して位相が90度だけずれたアナログ信号により表現される。一方、位相が所定の座標から外れた信号は、デジタル値を正確に判定できずエラーが発生する確率が高くなる。そのため、判断部52は、中間周波数信号の各位相のずれを閾値と比較し、ずれが閾値以上である位相をエラーとして判定することで中間周波数信号におけるノイズ/エラーレートを判断する。
ステップS5では、判断部52は、ステップS4による判断結果にもとづいて中間周波数信号の比較を行う。即ち、制御部91は、ステップS4で検出したキャリア/ノイズ比が小さい中間周波数信号を受信状態が良いと判断する。
ステップS6では、制御部91は、ステップS5により受信状態が良いと判断された中間周波数生成部を以後、この選局チャンネルで使用するよう切り替えを行う。具体的には、制御部91は、切り替え回路53に対して、ステップS5の判断結果に応じて第1中間周波数生成部70又は第2中間周波数生成部60のいずれかとの接続を確立させる。そのため、以後、切り替え回路53により選択された中間周波数発生部から出力される中間周波数信号がA/D変換部54を通じてバックエンド部93に出力される。
以上説明したように、テレビジョン受像機90は、局部発振周波数の異なる第1中間周波数生成部70と第2中間周波数生成部60とを備え、各部から出力されるチャンネル信号の受信状態に応じて自動で中間周波数信号を切換えることができる。
(2)第2の実施形態:
第1中間周波数生成部70と第2中間周波数生成部60とが用いる局部発振周波数はPLL制御により可変可能な構成としてもよい。即ち、第1中間周波数生成部70及び第2中間周波数生成部60から出力される中間周波数信号の両方において受信状態が悪い場合は、局部発振周波数を変更した後、変更した局部発振周波数を用いて再度受信状態の判断を行ってもよい。上記構成とすることで、受信状態が悪い環境であっても、最適な局部発振周波数を選択することができ、妨害信号に対する耐性を高めることができる。
図6は、第2の実施形態において図4のステップS4により実行される処理を説明するフローチャートである。なお、第2の実施形態にかかるテレビジョン受像機90の構成は第1の実施形態と同様であるため、説明を行わない。
図4のステップS4において、制御部91が中間周波数信号の受信状態を判断する過程において、図6のステップS11では、制御部91は判断部52に第1中間周波数生成部70から出力された中間周波数信号の受信状態を判断させる。また、ステップS12において、制御部91は判断部52に第2中間周波数生成部60から出力された中間周波数信号の受信状態を判断させる。
ここで、ステップS11及びステップS12において、判断部52は中間周波数信号の受信状態を信号のレベルをもとに判断してもよい。即ち、図3(a)において、中間周波数信号が妨害信号に合成されている場合は、信号のレベルが大きくなることが知られているため、信号レベルが所定の閾値より大きい場合を受信状態が「悪い」と判断してもよい。受信状態を信号レベルで判断すれば、中間周波数信号の位相を検出する必要がなくなるため、処理をより簡易にすることが可能となる。無論、受信状態の判断方法としては第1の実施形態と同様、信号の位相を用いて判断するものであってもよい。
ステップS11及びステップS12において判断した中間周波数信号の受信状態が両方とも「悪い」場合(ステップS13:YES)、ステップS15において制御部81は、PLL回路64,74に局部発振器63,73が出力する局部発振周波数FA,FBの値を変更させる。
そして、ステップS16において、制御部91は検査信号を再取得し、中間周波数信号を生成させ(図4のステップS1〜S3)、図5のステップS11〜S13までの処理を実行させる。上記ステップS11〜S13までの処理は、第1中間周波数生成部70又は第2中間周波数生成部60から出力される中間周波数信号の内、いずれかの受信状態が「良い」と判定されるまで(ステップS13:NO)繰返される。
一方、ステップS14において、受信状態の判定回数がN回を超えた場合は(YES)、制御部91はテレビジョン受像機90が設置される環境が悪いと判断し、発振周波数設定処理を終了する(ステップS18)。
また、ステップS13において、第1中間周波数生成部70又は第2中間周波数生成部60から出力される中間周波数信号の内、いずれかの受信状態が「良い」と判定されると(NO)、ステップS17において、制御部91はステップS14で変更した局部発振周波数FA,FBの値をメモリーに記憶する。そして、図4のステップ5に移行し処理を継続する。以上、第2の実施形態を説明した。
(3)その他の実施形態:
局部発振周波数を設定する処理において、検査信号を使用することは一例でありこれに限定されない。即ち、放送信号におけるノイズ/エラーレートが予め設定されている場合は、検査信号を用いることなく通常の放送信号を用いて受信状態を判断するものであってもよい。
また、発振周波数設定処理を実行するタイミングとしては、任意のものを想定することが可能である。即ち、ユーザーによるチャンネル選局毎に実行する構成としてもよいし、所定の期間毎に自動で実行する構成としてもよい。
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
40…信号出力部、50…復調回路、51…AGC回路、52…判断部、53…切り替え回路、54…A/D変換部、60…第2中間周波数生成部、61…アンプ、62…ミキサー、63…局部発振器、64…PLL回路、65…AGC回路、66…BPF、67…I/Fアンプ、70…第1中間周波数生成部、71…アンプ、72…ミキサー、73…局部発振器、74…PLL回路、75…AGC回路、76…BPF、77…I/Fアンプ、80…BPF、81…制御部、90…テレビジョン受像機、91…制御部、92…フロントエンド部、93…バックエンド部、96…リモコン受信部

Claims (5)

  1. 受信信号から中間周波数信号を生成し、この中間周波数信号を用いて映像又は音声を出力するテレビジョン受像機において、
    第1の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第1中間周波数生成部と、
    前記第1の局部発振周波数とは異なる第2の局部発振周波数により中間周波数信号を生成する第2中間周波数生成部と、
    前記第1中間周波数生成部及び前記第2中間周波数生成部から出力された中間周波数信号の受信状態を判断する受信状態判断部と、
    前記第1中間周波数生成部又は前記第2中間周波数生成部の内、判断された受信状態が良い方を選択し前記中間周波数信号を出力させる選択出力部と、を有することを特徴とするテレビジョン受像機。
  2. 前記受信状態判断部は、前記中間周波数信号のキャリア/ノイズ比をもとに受信状態を判断することを特徴とする請求項1に記載のテレビジョン受像機。
  3. 前記受信状態判断部は、中間周波数信号の振幅が所定値より大きい場合に、前記受信状態が悪いと判断することを特徴とする請求項1に記載のテレビジョン受像機。
  4. 前記第1中間周波数生成部と前記第2中間周波数生成部は、前記第1及び第2の局部発振周波数を変更可能であって、
    前記受信状態判断部は、前記受信状態がともに良くない場合は、前記第1及び第2の局部発振周波数を変更して再度中間周波数信号を生成し、新たに生成された中間周波数信号を用いて判断を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれ一項に記載のテレビジョン受像機。
  5. 前記第1中間周波数生成部と前記第2中間周波数生成部は、前記前記第1及び第2の局部発振周波数を変更可能であって、
    前記受信状態判断部は、前記中間周波数信号のキャリア/ノイズ比をもとに受信状態を判断し、
    前記受信状態がともに良くない場合は、前記第1及び第2の局部発振周波数を変更して再度中間周波数信号を生成し、新たに生成された中間周波数信号を用いて判断を行うことを特徴とする請求項1に記載のテレビジョン受像機。

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