CN101841508A - 分集式接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种与具备2个ADC/OFDM系统的方式相比能够削减零部件件数而实现降低成本，而且能够实现应答速度的高速化和改善接收质量的分集式接收装置。该分集式接收装置具备，对多个天线所输出的各通道的高频信号进行加权处理的第1以及第2AGC放大器(31a)、(31b)、合成该加权处理的多个高频信号的合成部(32)以及将已合成的合成信号转换成数字信号并解调的ADC/解调电路(41)，而且，还具备对第1以及第2AGC放大器(31a)、(31b)间的加权赋予差异的加权运算电路(35)，该加权运算电路(35)从各高频信号分别检测期望波的信号成分和噪声成分，并根据高频信号期望波的信号成分和噪声成分所表示的质量值，增大该质量值高的高频信号的加权并减少质量值低的高频信号的加权。

Description

分集式接收装置

技术领域

本发明涉及一种用多个天线接收电波而进行信号合成的分集式接收装置。

背景技术

以往的分集式接收装置为了提高接收灵敏度，采用多个天线从多方面接收电波而进行合成。例如，在市场销售车载地面数字广播用4路分集式电视调谐器。

图2为以往的分集式接收装置的概略构成图，表示2路分集式电视调谐器的结构。在该图所示的分集式接收装置中，对应2个接收系统并列设有2个电视调谐器10a、10b。在各电视调谐器10a、10b上经由SAW滤波器11a、11b、AGC放大器12a、12b连接着解调电路20。其中，解调电路20为用集成电路构成OFDM方式解调电路的例子。在解调电路20中，对应2个接收系统构成2个ADC/OFDM系统。各系统的ADC/解调部21a、21b将IF信号转换成数字信号，进行OFDM符号的定时检测，并用对应发送信号的调制方式(QAM)来解调信号。在各系统中，增益控制电路22a、22b根据信号电平(绝对值)控制AGC放大器12a、12b的增益。

而且，从ADC/解调部21a、21b输出的信号将分别输入到FFT电路23a、23b而被高速傅立叶变换之后，一同解调副载波。在传输路线推算部24a、24b用CP(Continual Pilot)和SP(Scattered Pilot)信号对每个副载波推算在传输路线失真的相位以及振幅。在加权运算部25根据在传输路线推算部24a、24b推算的每个传输路线的相位以及振幅，按照规定算法计算加权因素。均衡部26a、26b将对每个副载波进行相位以及振幅的均衡处理。并且，在均衡部26a、26b均衡处理的不同系统的信号还添加在加权运算部25计算出的加权因素，在合成部27进行合成。已合成的接收信号经由纠错部28之后作为传输流(TS)输出。

专利文献1：(日本)特开2006-101245号公报

但是，由于上述分集式接收装置对应2个接收系统由2个ADC/OFDM系统来构成，所以零部件件数增加而存在成本增高的问题。而且，以往的分集式接收装置不按照噪声大小而根据信号电平(含噪声成分的绝对值)放大IF信号进行AD转换之后在数据领域根据传输路线推算结果计算加权，并进行加权之后再合成数据，所以不仅应答速度变慢而且接收质量也不是很好。

发明内容

本发明是鉴于上述以往问题而提出的，其目的在于提供一种与具备2个ADC/OFDM系统的方式相比能够削减零部件件数而实现降低成本，而且能够实现应答速度的高速化和改善接收质量的分集式接收装置。

本发明的分集式接收装置的特征在于，具备：第1以及第2加权机构，对多个天线输出的高频信号进行加权处理；合成机构，合成在上述第1以及第2加权机构进行加权处理的多个高频信号；解调机构，将在上述合成机构进行合成的合成信号转换成数字信号并解调；检测机构，从上述各高频信号检测期望波的信号成分和噪声成分；以及差分加权控制机构，根据上述高频信号期望波的信号成分和噪声成分所表示的质量值，在上述第1加权机构和上述第2加权机构之间给加权赋予差异，以便增大该质量值高的高频信号的加权并减少质量值低的高频信号的加权。

根据该结构，因为在将模拟接收信号转换成数字信号并解调的解调机构的前级，对高频信号加权并合成，所以可由1个ADC/OFDM系统对应2个接收系统，从而与具备2个ADC/OFDM系统的方式相比能够削减零部件件数而实现降低成本。

而且，因为以实时检测各通道的质量值计算控制量，并进行加权以及合成，所以与在数字领域依靠处理器的能力而受处理速度限制的以往方式相比，能够实现处理的高速化。

而且，因为根据由高频信号期望波的信号成分和噪声成分来表示的质量值，在加权机构之间给加权赋予差异，以便增大该质量值高的高频信号的加权并减少质量值低的高频信号的加权，所以与连噪声成分也一起放大之后在解码IC内加权处理的以往方式相比，能够改善接收质量。

而且，本发明的上述分集式接收装置其特征在于，具备控制对上述第1以及第2加权机构加权量的加权控制机构，使输入到上述解调机构的合成信号的信号电平达到所期待值，上述差分加权控制机构以上述加权控制机构所输出的加权量为基准，在上述第1加权机构和上述第2加权机构之间给加权赋予差异。

根据该结构，因为控制对上述第1以及第2加权机构的加权量，使输入到解调机构的合成信号的信号电平达到所期待值，并以该加权量为基准增大质量值高的高频信号的加权并减少质量值低的高频信号的加权，所以即使在模拟领域进行加权以及合成，也能够将输入到解调机构的合成信号的信号电平控制在所期待值，从而能够实现稳定性。

在上述分集式接收装置中，能够使上述差分加权控制机构具备：对每个上述高频信号运算由期望波的信号成分和噪声成分表示的质量值的第1机构；根据上述质量值的大小关系运算控制量、对分配给上述第1加权机构和上述第2加权机构的加权量赋予差异的第2机构；输出上述加权控制机构输出的加权和上述第2机构输出的控制量之和的加法部；以及输出上述加权控制机构输出的加权量和上述第2机构输出的控制量之差的减法部。

而且，在上述分集式接收装置中，上述第1以及第2加权机构具备使多个高频信号的各相位进行同步的相位控制机构，是最为理想的。

因此，能够简单地合成被加权处理的多个高频信号并提高信号质量。

而且，在上述分集式接收装置中，上述检测机构在上述第1以及第2加权机构的前级接收上述各高频信号，是最为理想的。

而且，在上述分集式接收装置中，上述高频信号可为从电视调谐器输出的电视信号的中频信号，上述第1以及第2加权机构可为内置调谐器的AGC放大器。

根据本发明的分集式接收装置，与具备2个ADC/OFDM系统的方式相比能够削减零部件件数而实现降低成本，而且能够实现应答速度的高速化和改善接收质量。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式所涉及到的分集式接收装置的结构图；

图2为以往分集式接收装置的结构图。

附图标号说明

10a、10b电视调谐器，11a、11b SAW滤波器，13相位同步电路，31a第1AGC放大器，31b第2AGC放大器，32合成部，33a、33b信号抽取滤波器，34a、34b  噪声抽取滤波器，35加权运算电路，36加法器，

37减法器，41ADC/解调部，42FFT电路，43传输路线推算部，44均衡部，45纠错部，46增益控制电路

具体实施方式

下面，将参照附图详细说明本发明的实施方式。

以下说明车载地面数字广播用接收器的分集式接收装置的实施方式，但是本发明并不仅限于车载地面数字广播用接收器。

图1为本发明的一种实施方式所涉及到的分集式接收装置的结构图。

如该图所示，在本实施方式所涉及到的分集式接收装置中，对应2个接收系统(第1通道，第2通道)并列设有2个电视调谐器10a、10b。调谐器10a、10b将接收频道的RF信号转换成IF信号之后输出。在调谐器10a、10b的输出级连接着以IF频带为通带的SAW滤波器11a、11b。在SAW滤波器11a、11b的输出级连接着相位同步电路13。相位同步电路13起着将第1通道和第2通道的信号进行同步(对齐)的作用。本实施方式中，为了在IF频带合成第1通道和第2通道的信号，事先在相位同步电路13使相位同步。在相位同步电路13的输出级连接着在高频领域(本例子中为IF频带)进行各通道的加权处理以及信号合成的加权/合成块30，在加权/合成块30的后级只设有1个ADC/OFDM系统。

在相位同步电路13的第1通道输出端子上连接着成为第1加权机构的第1AGC放大器31a，在相位同步电路13的第2通道输出端子上连接着成为第2加权机构的第2AGC放大器31b。第1以及第2AGC放大器31a、31b不是由各通道的信号电平的绝对值来增益控制，而是由各通道的质量值来增益控制。然后，在合成部32合成在第1以及以第2AGC放大器31a、31b被增益控制的信号。如上所述，在本实施方式，不是在ADC/OFDM系统的数据领域进行分集合成，而是在高频领域进行分集合成。

本实施方式的分集式接收装置，具备从第1的通道的IF信号抽取期望波信号成分的信号抽取滤波器33a和抽取包含在第1通道的IF信号中相当于噪声成分的信号成分的噪声抽取滤波器34a。将信号抽取滤波器33a设定为具有抽出预计期望波的信号电平最大的IF频带中心频率信号成分的滤波器特性，是最为理想的。将噪声抽取滤波器34a设定为具有在充分远离IF频带中心频率的位置抽出很少受期望波影响的外围频率信号成分的滤波器特性，是最为理想的。噪声成分在广范围扩散并重叠，能够预测IF频带中心频率附近的噪声电平和充分远离该中心频率位置的噪声电平成比例关系。于是，决定在充分远离期望波最大的中心频率位置，以高精密度地只测定噪声信号。

而且，还具备从第2通道的IF信号抽取该IF频带信号成分的信号抽取滤波器33b和抽取包含在第2通道的IF信号中的相当于噪声成分的信号成分的噪声抽取滤波器34b。信号抽取滤波器33b和噪声抽取滤波器34b的频率特性与设在第1通道上的信号抽取滤波器33a和噪声抽取滤波器34a的频率特性相同。用信号抽取滤波器33a、33b以及噪声抽取滤波器34a、34b来构成检测机构。

信号抽取滤波器33a以及噪声抽取滤波器34a、信号抽取滤波器33b以及噪声抽取滤波器34b的检测信号将输入到加权运算电路35中。加权运算电路35从第1通道的期望波检测值(Sa)和噪声成分检测值(Na)求得第1通道的质量值Sa/Na值。对第2通道也从第2通道的期望波检测值(Sb)和噪声成分检测值(Nb)求得第2通道质量值Sb/Nb值。根据Sa/Na值以及Sb/Nb值确定成为第1通道以及对第2通道加权的控制量W。具体地讲，当第1通道的Sa/Na值比第2通道的Sb/Nb值还高时，确定使第1通道的IF信号的增益变大、对第2通道的IF信号的增益相对地变小的加权的控制量W。相反，当第1通道的Sa/Na值比第2通道的Sb/Nb值还低时，确定使第1通道的IF信号的增益变小、第2通道的IF信号的增益相对地变大的加权的控制量W。此时，根据Sa/Na值和Sb/Nb值的相对大小，改变控制量W的大小，是最为理想的。而且，Sa/Na值与Sb/Nb值相同(不仅完全一致，具有规定范围也可以)时，控制量W为0。

在加权运算电路35计算的对第2通道的控制量W将提供给加法器36，并在加法器36加算增益控制电路46提供的增益控制量，输出到第2通道的AGC放大器31b中。另一方面，在加权运算电路35运算的对第1通道的控制量W提供给减法器37，并在减法器37将增益控制电路46提供的增益控制量用控制量W减算，输出到第1通道的AGC放大器31a中。即，转换成由控制量W产生差异的增益控制量，输出到AGC放大器31a、31b。

如上所述，在合成部32合成的接收信号将输入到1系统的ADC/解调部41中。ADC/解调部41将合成部32所输出的合成IF信号转换成数字信号，并将合成IF信号的信号电平输出到增益控制电路46。增益控制电路46将计算控制对应ADC动态范围的信号电平的增益控制量。在以往方式(图2)中，用第1通道和第2通道分别计算增益控制量，但是因本实施方式使用2个通道的合成信号，所以能够确定1个增益控制量来确定ADC/解调部41的输入电平。增益控制电路46将合成部32所提供的增益控制量输出到加法器36以及减法器37中。

而且，ADC/解调部41从合成信号进行OFDM符号的定时检测，并用对应发送信号调制方式的方式(QAM)解调信号。解调信号将输入到FFT电路42中而被高速傅立叶变换之后，一同解调副载波。而且，在传输路线推算部43对每个副载波推算在传输路线失真的相位以及振幅，并在均衡部44用每个副载波的相位以及振幅进行频道均衡处理。然后，在均衡部44进行均衡处理的接收信号经由纠错部45之后作为传输流(TS)输出。

下面将说明具有上述结构的分集式接收装置的动作。

设置在第1通道以及第2通道上的电视调谐器10a、10b所输出的2个IF信号在SAW滤波器11a、11b消除期望波信号以外信号之后，输入到相位同步电路13中，使第1通道和第2通道的IF信号相位同步。已进行相位同步的第1通道的IF信号将输入到第1AGC放大器31a，第2通道的IF信号输入到第2AGC放大器31b中。第1以及第2AGC放大器31a、31b根据提供的增益控制量放大IF信号之后输出到合成部32。在合成部32合成第1以及第2通道的增益控制IF信号之后输出到ADC/解调电路41。在增益控制电路46计算增益控制量使输入到ADC/解调电路41的合成信号的峰值成为所期待值，并提供给加法器36、减法器37。

另一方面，已进行相位同步的第1通道的IF信号在第1AGC放大器31a的前级分支，并输入到信号抽取滤波器33a和噪声抽取滤波器34a中。信号抽取滤波器33a将从第1通道的IF信号抽出期望波的信号成分Sa，噪声抽取滤波器34a在远离期望波的位置从第1通道的IF信号抽出噪声成分Na，并将期望波的信号成分Sa和噪声成分Na输入到加权运算电路35中。另一方面，已进行相位同步的第2通道的I F信号被输入到第2AGC放大器31b的同时，在第2AGC放大器31b的前级分支，而输入到信号抽取滤波器33b和噪声抽取滤波器34b中。在信号抽取滤波器33b和噪声抽取滤波器34b中抽出的第2通道的期望波的信号成分Sb和噪声成分Nb被输入到加权运算电路35中。

在加权运算电路35计算由第1通道的IF信号的期望波信号成分Sa和噪声成分Na来表示的质量值(Sa/Na)，并且计算由第2通道的IF信号的期望波信号成分Sb和噪声成分Nb来表示的质量值(Sb/Nb)。如果处在第1通道的质量值(Sa/Na)和第2通道的质量值(Sb/Nb)的差视为相等的规定范围内，则将输出到加法器36和减法器37的控制量W设定为0或者实质上在通道间不赋予差异的固定值。

因此，当第1通道和第2通道的质量值相同时，加权运算电路35将控制量W设定为最小值，所以第1AGC放大器31a和第2AGC放大器31b将不修正增益控制电路46所提供的增益控制量，而根据该增益控制量进行增益控制。当第1通道和第2通道的质量值相等时，用控制成使ADC/解调电路41的输入电平成为峰值的增益控制量进行加权，能够最大限度抑制噪声成分而且进行分集合成使信号成分增大。

而且，加权运算电路35当第1通道的质量值(Sa/Na)比第2通道的质量值(Sb/Nb)还高时，运算控制量W使第1AGC放大器31a(第1通道)的加权(增益)比第2AGC放大器31b(第2通道)的加权(增益)还要大，并输出到加法器36和减法器37中。相反，当第1通道的质量值(Sa/Na)比第2通道的质量值(Sb/Nb)还低时，运算控制量W使第1AGC放大器31a(第1通道)的加权(增益)比第2AGC放大器31b(第2通道)的加权(增益)还要小，并输出到加法器36和减法器37中。例如，当第1通道的质量值(Sa/Na)比第2通道的质量值(Sb/Nb)还高时，输出较小的控制量W。在第1AGC放大器31a(第1通道)，因为用减法器37从增益控制量减去控制量W的值将成为修正后的增益控制量(加权)，所以控制量W越小增益控制量将越大，从而第1通道的加权将变大。相反，在第2AGC放大器31b(第2通道)，因为用加法器36在增益控制量加上控制量W的值将成为修正后的增益控制量(加权)，所以控制量W越小增益控制量将越小，从而第2通道的加权量将变小。结果，质量值较高一侧通道的加权变大，相反质量值较低一侧通道的加权变小，并合成已进行有关加权控制的第1以及第2AGC放大器31a、31b的输出信号。

而且，在本实施方式中，根据第1通道的质量值(Sa/Na)和第2通道的质量值(Sb/Nb)之差运算控制量W，使得质量值较较高一侧的通道加权变得更大，质量值较低一侧的通道加权变得更小。因此，噪声成分较大且信号成分较小的通道的IF信号在第1或者第2AGC放大器31a、31b的放大率将受控制；噪声成分较小且信号成分较大的通道的IF信号在第1或者第2AGC放大器31a、31b的放大率将变得更大。从而能够抑制分集合成信号的噪声成分而增大期望波成分，与以往方式相比能够改善接收质量。

而且，在本实施方式中，以增益控制电路46所输出的增益控制量为基准，用加权运算电路35所输出的控制量W给通道间的加权赋予差异。因为增益控制电路46起着将合成部32的输入电平稳定在一定值(峰值)的作用，所以能够将ADC/解调电路41的输入电平维持在最适值。

根据以上所述的本实施方式，因为将作为电视调谐器10a、10b的输出信号的第1以及第2通道的IF信号以高频信号状态加权合成之后输入到ADC/解调电路41，所以与数字变换之后加权处理的以往方式相比，能够使各通道信号的加权处理高速化。而且，能够将ADC/OFDM系统削减为1系统，因此与具备2个ADC/OFDM系统的方式相比，能够削减零部件件数而实现降低成本。

另外，本发明并不仅限于在IF领域进行分集合成的情况，也可适用于在RF领域进行分集合成的情况。

而且，在上述说明中记述了分集式系统由2系统构成的例子，但对4系统、多系统构成也有效。而且，上述例子中噪声抽取滤波器位于SAW滤波器的后方，但为了容易抽出噪声，SAW滤波器也可设置在前方。

Claims (6)

1.一种分集式接收装置，其特征在于，具备：第1以及第2加权机构，对多个天线输出的高频信号进行加权处理；

合成机构，合成在上述第1以及第2加权机构进行加权处理的多个高频信号；

解调机构，将在上述合成机构进行合成的合成信号转换成数字信号并解调；

检测机构，从上述各高频信号检测期望波的信号成分和噪声成分；

以及差分加权控制机构，根据上述高频信号期望波的信号成分和噪声成分所表示的质量值，在上述第1加权机构和上述第2加权机构之间给加权赋予差异，以便增大该质量值高的高频信号的加权并减少质量值低的高频信号的加权。

2.根据权利要求1所述的分集式接收装置，其特征在于，具备控制对上述第1以及第2加权机构的加权量的加权控制机构，使输入到上述解调机构的合成信号的信号电平达到所期待值，

上述差分加权控制机构以上述加权控制机构所输出的加权量为基准，在上述第1加权机构和上述第2加权机构之间给加权赋予差异。

3.根据权利要求2所述的分集式接收装置，其特征在于，上述差分加权控制机构具备：对每个上述高频信号运算由期望波的信号成分和噪声成分表示的质量值的第1机构；根据上述质量值的大小关系运算控制量、对分配给上述第1加权机构和上述第2加权机构的加权量赋予差异的第2机构；输出上述加权控制机构输出的加权和上述第2机构输出的控制量之和的加法部；以及输出上述加权控制机构输出的加权量和上述第2机构输出的控制量之差的减法部。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的分集式接收装置，其特征在于，在上述第1以及第2加权机构的输入级具备使多个高频信号的各相位进行同步的相位控制机构。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的分集式接收装置，其特征在于，上述检测机构在上述第1以及第2加权机构的前级接收上述各高频信号。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的分集式接收装置，其特征在于，上述高频信号为从电视调谐器输出的电视信号的中频信号，上述第1以及第2加权机构为AGC放大器。

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