JP4557057B2 - 受信装置及び受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルテレビジョン放送などの放送波を受信するテレビジョン受像機などの各種映像機器が備える受信装置、及びその受信装置に適用される受信方法に関する。

近年、日本、アメリカ、ヨーロッパなどでは、高画質化や多チャンネル番組の提供、マルチメディアサービスの提供、移動体での安定した受信を実現するために、テレビジョン放送のデジタル化が積極的に推進されている。
デジタルテレビジョン放送を受信するテレビジョン受像機や録画機器などに内蔵された受信装置としては、従来、例えば図４に示す構成としてある。
図４に示した受信装置の構成について説明すると、アンテナ１１で得られた受信信号を、フィルタ１２に供給する。フィルタ１２は、放送信号の帯域を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。フィルタ１２で抽出された受信信号は、可変増幅部１３に供給する。可変増幅部１３は、後述する歪検出部１９での検出結果に基づいた指令ａにより増幅率が制御される。

可変増幅部１３で増幅された受信信号は、フィルタ１４を介して混合部１５に供給する。フィルタ１４についても、放送信号の帯域を抽出するバンドパスフィルタである。
混合部１５は、フィルタ１４から供給される受信信号に、選局用周波数信号発生部１６から供給される周波数信号を混合して、所定の周波数の受信信号を中間周波信号とする。選局用周波数信号発生部１６が出力する信号の周波数が、受信周波数（受信チャンネル）に応じて変化する。

混合部１５で得られた中間周波信号は、フィルタ１７を介して、可変増幅部１８に供給する。フィルタ１７は、中間周波信号の周波数帯だけを通過させるバンドパスフィルタである。
そして、可変増幅部１８で増幅された中間周波信号を、復調部２０に供給して復調し、デジタルテレビジョン放送信号を出力端子２１に得る。可変増幅部１８での増幅率は、復調部２０から供給される指令ｂにより制御され、復調部２０に入力する中間周波信号レベルを一定範囲内とする制御処理が行われる。

また、混合部１５が出力する中間周波信号を、歪検出部１９に供給する。この歪検出部１９は、受信して得た中間周波信号の信号レベルを検波し、その検波した信号レベルを、予め設定された目標レベルと比較する。その比較で目標レベルから離れている場合に、可変増幅部１３に指令を送って増幅率を変化させ、中間周波信号の信号レベルを目標レベルとする、いわゆる自動レベル調整（ＡＧＣ）回路が構成される。

特許文献１には、テレビジョン放送信号を受信する受信装置の一例についての記載がある。

特開２００７−１１６３５８号公報

上述した図４に示した受信装置で受信を行う場合には、歪検出部１９で信号を検波する際には、受信したいチャンネルである希望チャンネルと、その周辺チャンネルとを検波することになる。
即ち、例えば図３（ａ）に示すように、希望チャンネルＤＳが存在する場合、歪検出部１９で中間周波信号を検波可能な周波数帯域Ａが、その希望チャンネルＤＳを中心として隣接したチャンネルＵＳまで拡がっているとする。この検波可能な周波数帯域Ａは、受信装置のトラッキング特性により制限を受ける。

図３（ａ）に示すように、歪検出部１９で検波可能な周波数帯域Ａ内に、希望チャンネルＤＳよりもレベルの高い隣接チャンネルＵＳが存在した場合には、歪検出部１９でこの隣接チャンネルＵＳを正しく検出して、対応した制御が行われる。即ち、隣接チャンネルＵＳのレベルを考慮した上で、可変増幅部１３での増幅率が決まる。従って、希望チャンネルＤＳの周辺の隣接チャンネルの信号レベルが過大になることが抑制される。

ところが、図３（ｂ）に示すように、歪検出部１９で検波可能な周波数帯域Ａの範囲外の隣接チャンネルに、レベルの高い隣接チャンネルＤＳ′が存在していた場合には、対処が出来ない問題があった。即ち、図３（ｂ）に示すように、検波できない隣接チャンネルＤＳ′が高いレベルで存在しているにもかかわらず、検波可能な周波数帯域Ａの範囲内の信号レベルが比較的低いレベルであると、可変増幅部１３での増幅率が高く設定されてしまう。

このようなことがあると、受信して得られる中間周波信号には、レベルの高い隣接チャンネルＤＳ′の影響が大きくなり、レベルの大きな隣接チャンネルの影響で希望チャンネルＤＳの受信信号が歪んでしまう。希望チャンネルＤＳの受信信号が歪むと、その受信チャンネルのデジタル放送信号を復調しても、正しく復調できない可能性が高くなってしまう。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、受信周波数の近傍の周波数で強いレベル信号が検波できない状態で存在する場合でも良好に受信できるようにすることを目的とする。

本発明は、デジタル放送信号が含まれる受信信号を第１の増幅部により増幅して、その増幅された受信信号に、選択用周波数信号を混合して、中間周波信号を得る。その得られた中間周波信号を第２の増幅部で増幅した信号に基づいて復調を行い、デジタル放送信号の復調信号を得る。
そして、復調用に第２の増幅部で増幅された中間周波信号の信号レベルに基づいて第２の増幅部の増幅率を制御する。また、第２の増幅部で増幅される前の中間周波信号の信号レベルが目標レベルとなるように第１の増幅部の増幅率を制御すると共に、デジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態が予め設定された閾値より悪い場合に、第１の増幅部の増幅率を制御する目標レベルを低く変化させる。

このように構成したことで、受信信号を増幅する増幅部は、制御部で検波された受信信号レベルに応じて増幅率が可変設定される、いわゆる自動利得制御機能部として構成されて、自動的に増幅率が調整される。ここで、受信して得たデジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態が悪化した場合には、他のチャンネルの信号などの影響で、受信状態が悪化している可能性がある。このため、デジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態に応じて、増幅部の増幅率を制御する目標レベルを可変設定することで、他の信号の悪影響がない適正な信号レベルとすることが可能となる。

本発明によると、デジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態に応じて、選択用周波数信号が混合される前の増幅部の増幅率を制御する目標レベルを可変設定することで、他の信号の悪影響がない適正な信号レベルとすることが可能となる。例えば、ビット誤り状態が予め設定された閾値を越えた場合に、増幅された信号の目標レベルを低く変化させることで、目標レベルの低下によって、受信信号レベルを適正にでき、受信して得たデジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態の改善が可能となる。

以下、本発明の一実施の形態を、以下の順序で、図１〜図３を参照して説明する。
１．実施の形態の構成例：図１
２．実施の形態の処理動作例：図２
３．実施の形態の効果の説明：図３
４．実施の形態の変形例

［実施の形態の構成例］
図１は、本実施の形態の受信装置の構成を示した図である。この図１において、従来例として図４に示した受信装置と同一部分には同一符号を付す。
図１に示した受信装置の構成について説明すると、アンテナ１１で得られた受信信号を、フィルタ１２に供給する。フィルタ１２は、放送信号の帯域を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）である。フィルタ１２で抽出された受信信号は、可変増幅部１３に供給する。可変増幅部１３は、後述する歪検出部３０での検出結果に基づいて増幅率が制御される。

可変増幅部１３で増幅された受信信号は、フィルタ１４を介して混合部１５に供給する。フィルタ１４についても、放送信号の帯域を抽出するバンドパスフィルタである。
混合部１５は、フィルタ１４から供給される受信信号に、選局用周波数信号発生部１６から供給される周波数信号を混合して、所定の周波数の受信信号を中間周波信号とする。選局用周波数信号発生部１６が出力する信号の周波数が、受信周波数（受信チャンネル）に応じて変化する。

混合部１５で得られた中間周波信号は、フィルタ１７を介して、可変増幅部１８に供給する。フィルタ１７は、中間周波信号の周波数帯だけを通過させるバンドパスフィルタである。
そして、可変増幅部１８で増幅された中間周波信号を、復調部２０に供給して復調し、デジタルテレビジョン放送信号を出力端子２１に得る。可変増幅部１８での増幅率は、復調部２０により制御され、復調部２０に入力する中間周波信号レベルを一定範囲内とする制御処理が行われる。また、復調部２０で復調したデジタルテレビジョン放送信号のビット誤り状態に関するデータｃを、復調部２０から出力させて、歪検出部３０に供給する構成としてある。ここでは、ビット誤り状態に関するデータｃとして、ビットエラーレートのデータを出力して、歪検出部３０に供給する。

また、混合部１５が出力する中間周波信号を、歪検出部３０に供給する。この歪検出部３０は、受信して得た中間周波信号の信号レベルを検波し、その検波した信号レベルを、予め設定された目標レベルと比較する。その比較で目標レベルから離れている場合に、可変増幅部１３に指令を送って増幅率を変化させ、中間周波信号の信号レベルを目標レベルとする、いわゆる自動レベル調整（ＡＧＣ）回路が構成される。

そして本実施の形態においては、この歪検出部３０で、検波した信号レベルを判断する目標レベルを、復調部２０から供給されるビットエラーレートのデータｃにより可変設定する構成としてある。ここでの設定としては、例えば、ビットエラーレートが予め設定された閾値を越えて悪くなった場合に、中間周波信号の目標レベルを低く変化させる。但し、増幅された信号の目標レベルを低く変化させて、受信信号のビットエラーレートが改善されない場合には、中間周波信号の目標レベルを高くする制御が行われる。この制御処理の詳細については後述する。

［実施の形態の処理動作例］
次に、図１の歪検出部３０で、検波した信号レベルを判断する目標レベルを可変設定する処理状態の例を、図２のフローチャートを参照して説明する。
図２のフローチャートにおいて、各最用語は下記の意味をもつ。
ｉｎｉｔ：選局時の目標レベルＯＬＤの初期値
ＢＥＲ：復調された信号のビットエラーレート
ＯＬＤ：目標レベルＯＬＤの設定値
ｎ：目標レベルＯＬＤの設定をシフトさせる量
ｍａｘ：目標レベルＯＬＤの設定をシフトさせる量の最大値

この図２のフローチャートの処理は、歪検出部３０が動作の制御機能を備えている場合には、その歪検出部３０の制御機能部で実行される。或いは、図１の受信系全体を制御する制御部（図示せず）の制御で実行するようにしてもよい。
図２のフローチャートについて順に説明すると、選局動作の開始時に、選局時の目標レベルＯＬＤの初期値ｉｎｉｔとＯＬＤの設定をシフトさせる量を決定するｎを初期化する（ステップＳ１１）。
この初期化を行った上で受信する選局動作を開始させ、ステップＳ１１で初期値として設定されたｉｎｉｔの値を目標レベルＯＬＤに設定する（ステップＳ１２）。
次に、現在の復調部２０でのビットエラーレートＢＥＲを確認し、ビットエラーレート値が０．００１より大きいか否か判断する（ステップＳ１３）。この判断で、０．００１より大きくない場合、即ち０．００１以下である場合には、ステップＳ１３での判断を繰り返し、ビットエラーレートＢＥＲの劣化がないことの確認を続ける。

ステップＳ１３でビットエラーレートＢＥＲが０．００１より大きいと判断した場合には、目標レベルＯＬＤの値を初期値ｉｎｉｔから、目標レベルＯＬＤの設定をシフトさせる量ｎを引いた値を設定する（ステップＳ１４）。この処理が行われることで、増幅部１３での増幅率が小さくなり、中間周波信号の出力レベルを低くし、歪を改善する設定となる。
この状態で、ビットエラーレートＢＥＲを確認し、ビットエラーレート値が０．００１より大きいか否か判断する（ステップＳ１５）。この判断で、０．００１より大きくない場合、即ち０．００１以下である場合には、ステップＳ１３の判断に戻る。

ステップＳ１５で、ビットエラーレートＢＥＲが０．００１より大きいと判断した場合には、目標レベルＯＬＤの値を初期値ｉｎｉｔから目標レベルＯＬＤの設定をシフトさせる量ｎを足した値を設定する（ステップＳ１６）。この処理が行われることで、増幅部１３での増幅率が大きくなり、中間周波信号の出力レベルを高くし、隣接特性を改善するための設定が行われる。

この状態で、ビットエラーレートＢＥＲを確認し、ビットエラーレート値が０．００１より大きいか否か判断する（ステップＳ１７）。この判断で、０．００１より大きくない場合、即ち０．００１以下である場合には、ステップＳ１３の判断に戻る。

ステップＳ１７で、ビットエラーレートＢＥＲが０．００１より大きいと判断した場合には、目標レベルＯＬＤの設定をシフトさせる量ｎを＋１し、目標レベルＯＬＤの値をより大きくシフトさせる設定を行う（ステップＳ１８）。
そして、ステップＳ１８で設定した目標レベルＯＬＤの設定をシフトさせる量ｎに対し、設定限界値以上に設定がされていないかの確認を行う（ステップＳ１９）。この確認で、シフト量ｎの設定値が設定限界値以上に設定がされていない場合には、ステップＳ１４の処理に戻る。ステップＳ１９で限界値以上に設定されていると判断した場合には、目標レベルＯＬＤの調整では、ビットエラーレートＢＥＲが改善しなかったと判断して、目標レベルＯＬＤを初期値に設定して、最適化処理を終了する。

［実施の形態の効果の説明］
図２のフローチャートのように制御して、受信信号を増幅する際の受信信号レベルの目標レベルを、ビットエラーレートが適正でない場合に可変させることで、受信して得たデジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態の改善が可能となる。
即ち、受信信号を増幅する増幅部は、制御部で検波された受信信号レベルに応じて増幅率が可変設定される、いわゆる自動利得制御機能部として構成されて、自動的に増幅率が調整される。ここで、受信して得たデジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態が悪化した場合には、他のチャンネルの信号などの影響で、受信状態が悪化している可能性がある。このため、デジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態に応じて、増幅部の増幅率を制御する目標レベルを可変設定することで、他の信号の悪影響がない適正な信号レベルとすることが可能となる。

具体的には、ビット誤り状態が予め設定された閾値を越えた場合に、増幅された信号の目標レベルを低く変化させることで、目標レベルの低下によって、受信信号レベルを適正にでき、受信して得たデジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態の改善が可能となる。
このような目標レベルの低下によって改善される状態は、例えば図３（ｂ）に示した状態が想定される。
即ち、例えば図３（ａ）に示すように、中間周波信号とする周波数の希望チャンネルＤＳが存在する場合、歪検出部１９で中間周波信号を検波可能な周波数帯域Ａが、その希望チャンネルＤＳを中心として隣接したチャンネルＵＳまで拡がっているとする。この検波可能な周波数帯域Ａは、受信装置のトラッキング特性により制限を受ける。

この図３（ａ）に示すように、歪検出部１９で検波可能な周波数帯域Ａ内に、希望チャンネルＤＳよりもレベルの高い隣接チャンネルＵＳが存在した場合には、歪検出部３０でこの隣接チャンネルＵＳを正しく検出して、対応した制御が行われる。即ち、隣接チャンネルＵＳのレベルを考慮した上で、可変増幅部３０での増幅率が決まる。従って、希望チャンネルＤＳの周辺の隣接チャンネルの信号レベルが過大になることが抑制される。
ここまでは、目標レベルを可変させずに行える制御であり、図４に示した従来の受信装置での動作と同じである。

ここで、図３（ｂ）に示すように、歪検出部３０で検波可能な周波数帯域Ａの範囲外の隣接チャンネルに、レベルの高い隣接チャンネルＤＳ′が存在していたとする。このときには、レベルの高い隣接チャンネルＤＳ′の影響で、希望チャンネルＤＳの復調信号が歪む可能性があり、そのままではビットエラーレートが悪化する可能性がある。
ここで本実施の形態においては、このビットエラーレートの悪化が検出されて、目標レベルが低下して、ビットエラーレートが改善される可能性が生じる。
さらに、目標レベルの低下でビットエラーレートが改善されない場合には、逆に目標レベルを高くする処理が行われて、この高くした状態で、ビットエラーレートが改善された場合には、その状態で受信が行われる。
従って、受信信号の実際のビットエラーレートに基づいて、適切な増幅レベルが設定されることになり、適切な受信状態が確保されるようになる。

［実施の形態の変形例］
なお、上述した実施の形態では、図１に示した如き受信装置として構成させた例について説明したが、本実施の形態の受信装置は、テレビジョン放送を受信するテレビジョン受像機やビデオ録画装置などの各種映像機器が内蔵した受信装置（チューナ）など、各種映像機器が備える受信装置に適用可能である。或いは、単体の受信装置として構成して、その受信装置で得た受信信号（映像信号や音声信号など）を、他の映像機器に供給する構成としてもよい。

また、図２のフローチャートで示した各値（初期値やビットエラーレートの値など）は、一例を示したものであり、これらの値に限定されるものではない。

また、上述した実施の形態では、受信を行う専用の受信装置としてハードウェアで構成した例について説明したが、例えば各種データ処理を行うパーソナルコンピュータ装置に、本例の受信装置に相当する通信処理を行うボードやカードなどを装着させた上で、高周波部での処理を、図２のフローチャートに示した処理で実行するためのプログラムをコンピュータ装置に実装させて、同様の受信処理を行うようにしても良い。また、その処理に必要なプログラムは、各種媒体を使用して配布すればよい。

本発明の一実施の形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態による処理例を示すフローチャートである。 受信装置での受信状態の例を示す説明図である。 従来の受信装置の一例を示す構成図である。

符号の説明

１１…アンテナ、１２…フィルタ、１３…可変増幅部、１４…フィルタ、１５…混合部、１６…選局用周波数信号発生部、１７…フィルタ、１８…可変増幅部、１９…歪検出部、２０…復調部、２１…出力端子、３０…歪検出部

Claims (5)

1. デジタル放送信号が含まれる受信信号を増幅する第１の増幅部と、
   前記第１の増幅部で増幅された受信信号に、選択用周波数信号を混合して、中間周波信号を得る混合部と、
   前記混合部で得られた中間周波信号を増幅する第２の増幅部と、
   前記第２の増幅部で増幅された中間周波信号に基づいて復調を行い、前記デジタル放送信号の復調信号を得ると共に、前記復調を行う中間周波信号の入力レベルに応じて前記第２の増幅部の増幅率を制御する復調部と、
   前記混合部で得られた中間周波信号の信号レベルが目標レベルとなるように前記第１の増幅部の増幅率を制御すると共に、前記復調部で得られたデジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態に応じて、前記第１の増幅部の目標レベルを可変設定する制御部とを備え、
   前記復調部で得られた復調信号のビット誤り状態が予め設定された閾値より悪い場合に、前記目標レベルを低く変化させる
   受信装置。
2. 前記ビット誤り状態が予め設定された閾値を越えて、前記目標レベルを低く変化させた状態で、前記ビット誤り状態が改善されない場合に、前記目標レベルを高くする制御を行う
   請求項１記載の受信装置。
3. 前記目標レベルを高くする制御を行っても前記ビット誤り状態が改善されない場合に、前記目標レベルを初期値に戻す制御を行う
   請求項２記載の受信装置。
4. デジタル放送信号が含まれる受信信号を第１の増幅部により増幅して、その増幅された受信信号に、選択用周波数信号を混合して、中間周波信号を得、
   前記中間周波信号を第２の増幅部により増幅した後復調して、前記デジタル放送信号の復調信号を得ると共に、その復調を行う前記中間周波信号の入力信号レベルに応じて前記第２の増幅部の増幅率を制御し、
   前記中間周波信号の信号レベルが目標レベルとなるように前記第１の増幅部の増幅率を制御し、前記デジタル放送信号の復調信号のビット誤り状態が予め設定された閾値より悪い場合に、前記目標レベルを低く変化させる
   受信方法。
5. 前記ビット誤り状態が予め設定された閾値を越えて、前記目標レベルを低く変化させた状態で、前記ビット誤り状態が改善されない場合に、前記目標レベルを高くする制御を行い、
   さらに、前記目標レベルを高くする制御を行っても前記ビット誤り状態が改善されない場合に、前記目標レベルを初期値に戻す制御を行う
   請求項４記載の受信方法。

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