DE60215891T2

DE60215891T2 - Empfängervorrichtung mit Antennenumschaltung

Info

Publication number: DE60215891T2
Application number: DE60215891T
Authority: DE
Inventors: c/oKawagoe Koujou Yasushi Kawagoe-shi Ono
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2007-05-24
Also published as: US20030032403A1; JP4417593B2; EP1283603A3; EP1283603B1; DE60215891T8; EP1283603A2; DE60215891D1; US6947716B2; JP2003060539A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenschaltvorrichtung zum richtigen Schalten und Auswählen einer Diversityantenne mit gutem Empfang aus einer Vielzahl von Antennen.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der JP-Anmeldung Nr. 2001-244732.
Herkömmlich ist ein Diversityempfangssystem bekannt, das eine Einrichtung zum automatischen Schalten und Auswählen einer Diversityantenne mit gutem Empfang unter einer Vielzahl von Antennen hat, um so eine gute Empfangsleistung beim Empfang von Rundfunksendungen wie etwa einer FM-Rundfunksendung sicherzustellen.
Wie 9 zeigt, hat dieses Diversityempfangssystem eine Schalteinrichtung 1, die zwischen eine Vielzahl n von Antennen ANT1 bis ANTn und eine Zwischenfrequenz- bzw. ZF-Signalverarbeitungseinheit 2 geschaltet ist. Die Schalteinrichtung 1 schaltet und wählt exklusiv eine einzige Antenne aus, so daß ein HF-Empfangssignal Sin, das in der geschalteten und ausgewählten Antenne auftritt, in die ZF-Signalverarbeitungseinheit 2 zur sogenannten Abwärtsumwandlung eingespeist wird.
Danach detektiert ein Detektor 3 ein ZF-Signal SIF, das von der ZF-Signalverarbeitungseinheit 2 ausgegeben wird, und erzeugt dadurch ein detektiertes Signal Sdt. Dieses detektierte Signal Sdt wird einem Ausgangsschaltkreis 4 zugeführt, der mit einem Audioverstärker oder dergleichen ausgestattet ist, so daß ein reproduziertes Signal Sout ausgegeben wird.
Um eine Antenne mit gutem Empfang zu detektieren, sind ferner vorgesehen ein Rauschdetektierfilter 5, ein Komparator 6 und eine Steuereinheit 7. Das Rauschdetektierfilter 5 läßt eine Rauschkomponente Sn durch, die in dem detektierten Signal Sdt enthalten ist.
Der Komparator detektiert den Pegel der Rauschkomponente Sn auf der Basis eines vorbestimmten Grenzwerts THD und gibt ein Rauschdetektiersignal Sc aus. Das Rauschdetektiersignal Sc hat einen logischen Wert "H", wenn der Pegel der Rauschkomponente Sn höher als der Grenzwert THD ist, und einen logischen Wert "L", wenn der Pegel der Rauschkomponente Sn niedriger als der Grenzwert THD ist.
Die Steuereinheit 7 zählt die Anzahl von Malen N, zu denen das Rauschdetektiersignal Sc den logischen Wert "H" innerhalb einer vorher gewählten vorbestimmten Zeitdauer Tns zeigt. Wenn die Anzahl von Malen N einen vorbestimmten Zählwert Nns unterschreitet, bestimmt die Steuereinheit 7, daß die aktuell ausgewählte Antenne guten Empfang hat. Wenn die Anzahl von Malen N den vorbestimmten Zählwert Nns überschreitet, bestimmt sie, daß die aktuell ausgewählte Antenne schlechten Empfang hat. Wenn bestimmt wird, daß die aktuell ausgewählte Antenne schlechten Empfang hat, wird ein Schaltsteuersignal Sv ausgegeben, um die Schalteinrichtung 1 so zu steuern, daß sie zu einer anderen Antenne schaltet.
Die Steuereinheit 7 zählt ferner die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer Tch, die länger als die vorstehende Zeitdauer Tns eingestellt ist. Wenn die Anzahl von Malen M einen vorbestimmten Zählwert Mch überschreitet, bewirkt die Steuereinheit 7, daß die Schalteinrichtung 1 das Antennenschalten unterbricht, so daß eine bestimmte festgelegte Antenne für den Empfang verwendet wird.
Dabei wird der Empfang mit einer bestimmten festgelegten Antenne durchgeführt, um überflüssiges Schalten von Antennen zu unterdrücken, wenn bei einem häufigen Antennenschalten dieses Schalten nicht unbedingt zur Auswahl einer Antenne mit dem besten Empfang führt.
Wie oben gesagt wird, verwendet das vorstehende herkömmliche Diversityempfangssystem eine bestimmte festgelegte Antenne zum Empfang in Situationen, in denen ein Antennenschalten häufig auftritt. Es gibt jedoch ein Problem, daß dann, "wenn die Entscheidung getroffen wird, ob ein Antennenschalten häufig auftritt oder nicht", eine Verringerung der Zeitdauer Tch zum Zählen der Anzahl von Malen M des Antennenschltens zu einer häufigeren Festlegung von Antennen führen kann, wodurch der Diversityeffekt geringer wird.
Wenn andererseits die Zeitdauer Tch zum Zählen der Anzahl von Malen M des Antennenschaltens verlängert wird, wird es schwierig, die Güte des Empfangs genau zu bestimmen. Das hat zu dem Problem häufiger Steuerfehler beim Schalten von Antennen geführt.
Außerdem vergleicht der Komparator 6 den vorbestimmten Grenzwert THD und die Rauschkomponente Sn, um die Empfangsgüte zu bestimmen, während einfache Vergleiche zwischen dem Grenzwert THD und der Rauschkomponente Sn keine hochgenauen Feststellungen der Empfangsgüte erlauben. Das hat zu dem Problem geführt, daß es schwierig ist, Steuerfehler beim Umschalten von Antennen zu unterdrücken. Anders ausgedrückt besteht das Problem, daß einfaches Vergleichen des Grenzwerts THD und der Rauschkomponente Sn keine hochgenauen Bestimmungen der Empfangsgüte unter momentanen Abweichungen der Feldstärke von ankommenden Wellen, dem Einfluß der Umgebung auf die Antennen etc. ermöglichen kann.
US-A-5 918 164 zeigt eine Antennenschaltvorrichtung mit kontinuierlicher Anpassung der Detektionsempfindlichkeit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die genannten Probleme beim Stand der Technik gemacht. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenschaltvorrichtung anzugeben, die eine Antenne mit gutem Empfang mit höherer Genauigkeit detektiert und Steuerfehler bei der Antennenumschaltung unterdrückt oder anderweitig verarbeitet, um so den Empfang mit der Antenne mit gutem Empfang zu ermöglichen.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Antennenschaltvorrichtung vor zum Schalten und Auswählen einer Antenne mit gutem Empfang einer Rundfunkwelle aus einer Vielzahl von Antennen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Schalteinrichtung zum Schalten und Auswählen der Vielzahl von Antennen; eine Detektiereinrichtung zum Detektieren einer Rauschkomponente, die in einer Rundfunkwelle enthalten ist, die an einer von der Schalteinrichtung geschalteten und ausgewählten Antenne empfangen wird; und eine Steuereinrichtung, um die Empfangsgüte auf der Basis eines Ergebnisses der Rauschdetektierung durch die Rauschdetektiereinrichtung zu bestimmen und um die Schalteinrichtung zum Schalten und Auswählen zu veranlassen, wenn bestimmt wird, daß der Empfang schlecht ist. Wenn die Steuereinrichtung bestimmt, daß sämtliche von der Vielzahl von Antennen schlechten Empfang haben, senkt die Detektiereinrichtung eine Rauschdetektierempfindlichkeit beim Detektieren der Rauschkomponente, wenn sämtliche von der Vielzahl von Antennen innerhalb eines vorbestimmten, im voraus gewählten Zeitraums geschaltet werden.
Wenn bei dieser Konfiguration eine Rundfunkwelle an einer geschalteten und ausgewählten Antenne empfangen wird, detektiert die Detektiereinrichtung die in der Rundfunkwelle enthaltene Rauschkomponente. Auf der Basis des Ergebnisses der Rauschdetektierung bestimmt die Steuereinrichtung die Empfangsgüte. Wenn die Steuereinrichtung bestimmt, daß der Empfang schlecht ist, steuert sie die Schalteinrichtung dahingehend, daß zu einer anderen Antenne geschaltet wird. Wenn ferner aufgrund von schlechtem Empfang sämtliche von der Vielzahl von Antennen geschaltet und ausgewählt sind, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung auf einen besser geeigneten niedrigeren Wert gesenkt.
Ferner wird die Rauschdetektierempfindlichkeit gesenkt, wenn sämtliche von der Vielzahl von Antennen innerhalb des vorbestimmten Zeitraums geschaltet werden. Das resultiert in einer Rauschdetektierempfindlichkeit, bei der eine geeignete Rauschdetektierung an sämtlichen Antennen durchgeführt werden kann.
Zur Lösung der genannten Aufgabe wird bei der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung dann, wenn die Rauschdetektierempfindlichkeit gesenkt wird und keine von der Vielzahl von Antennen innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums von der Schalteinrichtung geschaltet und gewählt wird, die Rauschdetektierempfindlichkeit von der Detektiereinrichtung erhöht.
Wenn bei dieser Konfiguration die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung gesenkt wird und keine der Antennen innerhalb des vorbestimmten Zeitraums geschaltet wird, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung auf einen besser geeigneten höheren Wert erhöht. Wenn also die gesamte Vielzahl von Antennen infolge von schlechtem Empfang geschaltet werden, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung auf einen besser geeigneten niedrigeren Wert gesenkt. Wenn der Empfang während des vorbestimmten Zeitraums gut ist, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung auf einen besser geeigneten höheren Wert erhöht. Infolgedessen wird die Rauschdetektierempfindlichkeit richtig variiert und auf den tatsächlichen Empfang eingestellt.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe hindert die Steuereinrichtung der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Schalteinrichtung am Schalten und Auswählen, wenn die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung auf ein Minimum gesenkt ist und von sämtlichen von der Vielzahl von Antennen bestimmt wird, daß sie schlechten Empfang haben.
Bei dieser Konfiguration hindert die Steuereinrichtung die Schalteinrichtung am Schalten von Antennen, wenn die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung auf ein Minimum verringert ist und sämtliche Antennen schlechten Empfang haben. Dadurch wird nutzloses Antennenschalten vermieden.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist bei der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß dann, wenn von sämtlichen von der Vielzahl von Antennen bestimmt wird, daß sie schlechten Empfang haben, die Steuereinrichtung die Schalteinrichtung so steuert, daß sie von Neuem zu schalten und auszuwählen beginnt, beginnend mit einer Antenne, die während des Bestimmungsvorgangs aus der Vielzahl von Antennen als die erste geschaltet und ausgewählt wurde.
Wenn bei dieser Konfiguration von sämtlichen Antennen bestimmt wird, daß sie schlechten Empfang haben, wird eine Antenne, die als erste der Bestimmung unterzogen wurde (zu dem Zeitpunkt, zu dem sämtliche Antennen zum Zweck der Bestimmung des Empfangs geschaltet und ausgewählt wurden), als neue Antenne, die größere Aussicht auf guten Empfang hat, geschaltet und ausgewählt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die genannten und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; diese zeigen in:
1 ein Blockbild, das die Konfiguration einer Ausführungsform der Antennenschaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktion und des Betriebs einer Antennenschaltsteuereinheit und anderer Einheiten, die in der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform angeordnet sind;
3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktion und des Betriebs einer Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit und anderer Einheiten, die in der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform angeordnet sind;
4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktion und des Betriebs einer Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit und anderer Einheiten, die in der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform angeordnet sind;
5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels des Betriebs der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform;
6 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines anderen Beispiels des Betriebs der Antennenschaltvorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform;
7 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung noch eines anderen Beispiels des Betriebs der Antennenschaltvorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform;
8 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion und des Betriebs der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit und anderer Einheiten in der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform; und
9 ein Blockbild, das die Konfiguration eines Diversityempfangssystems zeigt, das eine herkömmliche Antennenschaltvorrichtung hat.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Blockbild und zeigt die Ausbildung einer Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die in ein Empfangssystem wie etwa einen Funkempfänger eingebaut ist.
In der Figur ist der Funkempfänger od. dgl. mit einer Vielzahl n (beliebige Zahl) von Diversityantennen ANT1 bis ANTn ausgerüstet. Eine Schalteinrichtung 8 ist zwischen den Diversityantennen ANT1 bis ANTn und einem Frequenzumsetzer 9 angeordnet. Die Schalteinrichtung 8 führt einen Schaltvorgang entsprechend einem von einer Steuereinheit 16 (die noch beschrieben wird) zugeführten Antennenschaltsteuersignal Sv aus, wodurch eine exklusive Verbindung zwischen einer der Antennen und dem Frequenzumsetzer 9 hergestellt wird.
Der Frequenzumsetzer 9 führt die Abwärtsumsetzung eines durch die Schalteinrichtung 8 zugeführten HF-Empfangssignals Sin durch, um ein ZF-Signal SIF zu erzeugen. Eine ZF-Verstärkungseinheit 10 verstärkt das ZF-Signal SIF auf Pegel, die für die Signalverarbeitung geeignet sind, und gibt das verstärkte ZF-Signal SIF' an einen Detektor 11 und eine Signalstärkedetektiereinheit 13 aus.
Der Detektor 11 detektiert das ZF-Signal SIF' und erzeugt ein Detektiersignal Sdt und liefert das Detektiersignal Sdt an eine Ausgabeeinheit 12, so daß ein reproduziertes Signal Sout ausgegeben wird. Dabei führt die Ausgabeeinheit 12 die Verarbeitung so aus, daß das reproduzierte Signal Sout erzeugt wird, das von einem Leistungsverstärker (nicht gezeigt) leistungsverstärkt worden ist.
Die Signalstärkedetektiereinheit 13 detektiert den Pegel des ZF-Signals SIF' und gibt dadurch ein Signalstärkedetektiersignal Sp aus, das als "S meter" bezeichnet wird und dem Pegel des HF-Empfangssignals Sin äquivalent ist. Anders ausgedrückt, wird der Pegel des HF-Empfangssignals Sin aus dem ZF-Signal SIF' geschätzt, so daß der Empfangszustand der gewählten (empfangenden) Antenne als ein quantitatives Signalstärkedetektiersignal Sp detektiert wird.
Ferner sind ein Rauschdetektierfilter 14, ein Komparator 15 und die Steuereinheit 16 vorgesehen. Das Rauschdetektierfilter 14 und der Komparator 15 bilden eine Detektiereinrichtung zum Detektieren des Empfangszustands als eine quantitative Rauschkomponente. Die Steuereinheit 16 weist auf: eine Antennenschaltsteuereinheit 17, eine Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18, eine Rauschdetektier empfindlichkeit-Einstelleinheit 19 und Taktgeber TM1, TM2 und TM3 zum Takten jeweiliger vorbestimmter Zeitpunkte. Dabei wird der Taktgeber TM1 als ein "Rauschmeßperiode-Einstelltaktgeber", der Taktgeber TM2 als ein "Schaltzählstandmeßperiode-Einstelltaktgeber" und der Taktgeber TM3 als ein "Rauschdetektierempfindlichkeit-Justierperiodeneinstelltaktgeber" bezeichnet.
Das Rauschdetektierfilter 14 ist eine Kombination aus Band- und Hochpaßfiltern. Wenn ihm das Detektiersignal Sdt oder das Signalstärkedetektiersignal Sp, die oben erwähnt wurden, zugeführt wird, läßt das Rauschdetektierfilter 14 eine Rauschkomponente Sn durch, die in dem Signal Sdt oder Sp enthalten ist.
Zum leichteren Verständnis zeigt 1 das Detektiersignal Sdt und das Signalstärkedetektiersignal Sp so, als ob beide dem Rauschdetektierfilter 14 zugeführt würden. Tatsächlich sind das Detektiersignal Sdt und das Signalstärkedetektiersignal Sp so verdrahtet, daß das eine oder das andere dem Rauschdetektierfilter 14 zugeführt wird.
Der Komparator 15 vergleicht die durch das Rauschdetektierfilter 14 durchgelassene Rauschkomponente Sn mit einem Grenzwert THD, der von der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 geliefert wird, und gibt ein Rauschdetektiersignal Sc aus. Das Rauschdetektiersignal Sc hat einen logischen Wert "H", wenn die Rauschkomponente Sn einen höheren Pegel als der Grenzwert THD hat, und einen logischen Wert "L", wenn die Rauschkomponente Sn einen niedrigeren Pegel als der Grenzwert THD hat.
Dabei besteht der Komparator aus einem Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker od. dgl. mit einer vorbestimmten Hysterese. An einem Punkt, an dem sich der Pegel der Rauschkomponente Sn von niedriger zu höher als der Grenzwert THD ändert, gibt der Komparator ein gepulstes Rauschdetektiersignal Sc vorbestimmter Dauer in Abhängigkeit von der Hysterese aus.
Die Steuereinheit 16 ist das wesentliche Element für die Antennenschaltsteuerung und ist als eine sogenannte softwarebasierte Konfiguration, eine sogenannte hardwarebasierte Konfiguration oder eine kombinierte Konfiguration aus Software und Hardware ausgeführt.
Bei einer sogenannten softwarebasierten Konfiguration führt ein Mikroprozessor (MPU) vorher erstellte Computerprogramme für die Antennenschaltsteuerung aus. Bei einer sogenannten hardwarebasierten Konfiguration sind Schaltungsbauelemente mit niedrigem oder höherem Integrationsgrad und diskrete elektronische Teile kombiniert, um die Antennenschaltsteuerung auszuführen.
Die vorstehende Antennenschaltsteuereinheit 17, die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18, die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 und die Taktgeber TM1, TM2 und TM3 sind dann entweder als softwarebasierte Konfiguration, hardwarebasierte Konfiguration oder kombinierte Konfiguration aus Software und Hardware ausgeführt.
Die Antennenschaltsteuereinheit 17 gibt das Rauschdetektiersignal Sc von dem Komparator 15 ein und prüft die Anzahl von Malen N pro Zeiteinheit, zu denen das Rauschdetektiersignal Sc den logischen Wert "H" zeigt. In Abhängigkeit davon, ob die Anzahl von Malen N einen vorbestimmten Referenzzählstand Nmax erreicht oder nicht, wird beurteilt, ob die Empfangsgüte durch die momentan gewählte Antenne akzeptabel ist.
Wenn die vorstehende Anzahl von Malen N den vorbestimmten Referenzzählstand Nmax erreicht, wird beurteilt, daß die momentan gewählte Antenne schlechten Empfang hat. Die Antennenschaltsteuereinheit 17 gibt das Antennenschaltsteuersignal Sv an die Schalteinheit 8 aus, so daß zu einer anderen Antenne geschaltet wird.
Wenn die vorstehende Anzahl von Malen N den vorbestimmten Referenzzählstand Nmax nicht erreicht, wird beurteilt, daß die momentan gewählte Antenne guten Empfang hat. Die Antennenschaltsteuereinheit 17 verhindert, daß die Schalteinheit 8 einen Antennenschaltvorgang ausführt, so daß die (momentan für den Empfang verwendete) Antenne für den Empfang beibehalten wird.
Der Taktgeber TM1 ist dazu ausgebildet, einen Taktvorgang zu starten, wenn ihm ein Rückstellstartsignal RSn von der Antennenschaltsteuereinheit 17 zugeführt wird. Er kann bis zu einem vorgegebenen maximalen Zeitpunkt Tns takten.
Dabei taktet der Taktgeber TM1 in einem Taktgabevorgang bis zu dem maximalen Zeitpunkt Tns, wenn ihm nicht das Rücksetzstartsignal RSn vor dem maximalen Zeitpunkt Tns zugeführt wird (d. h. bevor der maximale Zeitpunkt Tns erreicht ist). Wenn ein nächstes Rücksetzstartsignal RSn vor dem maximalen Zeitpunkt Tns zugeführt wird, initiiert der Taktgeber TM1 erneut einen Rücksetzstart.
Während der Taktgeber TM1 einen Taktvorgang ausführt, vergleicht die Antennenschaltsteuereinheit 17 den Taktwert (den Wert der getakteten Zeit) mit der erwähnten Anzahl von Malen N, um zu beurteilen, ob die Anzahl von Malen N den Referenzzählstand Nmax vor dem maximalen Zeitpunkt Tns erreicht.
Die Funktion der Antennenschaltsteuereinheit 17 und des Taktgebers TM1 wird in Verbindung mit der (noch folgenden) Beschreibung der Betriebsweise im einzelnen ausgeführt.
Die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 zählt die Anzahl M des Auftretens des Antennenschaltsteuersignals Sv, das von der Antennenschaltsteuereinheit 17 ausgegeben wird, wodurch die Anzahl von Malen M pro Zeiteinheit des Schaltens der Antennen überprüft wird.
Wenn die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den vorbestimmten Referenzzählstand Mmax erreicht, wird bestimmt, daß der obige Grenzwert THD erhöht wird. Die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 liefert an die Rauschdetek tierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 ein pulsförmiges Empfindlichkeitssteuersignal Sx, das diese Bestimmung bezeichnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Referenzzählstand Mmax mit dem gleichen Wert wie die Gesamtzahl n von Antennen ANT1 bis ANTn vorgegeben. Somit erfolgt die Bestimmung zum Erhöhen des Grenzwerts THD, wenn sämtliche Antennen ANT1 bis ANTn geschaltet sind.
Dabei erfolgt die Bestimmung zum Erhöhen des Grenzwerts THD in Situationen, in denen die Antennen ANT1 bis ANTn aufeinanderfolgend geschaltet werden, während keine der geschalteten Antennen guten Empfang hat, so daß sämtliche Antennen ANT1 bis ANTn in einer Zeiteinheit geschaltet wurden oder äquivalent von sämtlichen Antennen ANT1 bis ANTn aufeinanderfolgend bestimmt wurde, daß sie schlechten Empfang haben. Der Grenzwert THD wird dann erhöht, um den Pegel des Grenzwerts THD in bezug auf die Rauschkomponente Sn zu erhöhen, wodurch die Rauschdetektierempfindlichkeit des Komparators 15 gesenkt wird.
Dabei sind Umstände, unter denen sämtliche Antennen ANT1 bis ANTn in einer Zeiteinheit geschaltet worden sind, auf einen zu niedrigen Pegel des Grenzwerts THD in bezug auf die Rauschkomponente Sn zurückzuführen (anders ausgedrückt auf eine zu hohe Rauschdetektierempfindlichkeit des Komparators 15). Daher wird der Grenzwert THD erhöht, um die Rauschdetektierempfindlichkeit des Komparators 15 auf einen geeigneten Wert zu senken. Dann wird eine Steuerung ausgeführt, um häufiges Schalten von Antennen (das von der Antennenschaltsteuereinheit 17 durchgeführt wird) zu vermeiden.
Der Taktgeber TM2 ist so ausgebildet, daß er eine Taktoperation beginnt, wenn ihm ein Rücksetzstartsignal RSch von der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 zugeführt wird. Er kann bis zu einem vorbestimmten maximalen Zeitpunkt Tchn takten.
Bei einer Taktgabeoperation taktet also der Taktgeber TM2 bis zu dem maximalen Zeitpunkt Tchn, wenn ihm nicht das Rücksetzstartsignal RSch vor dem maximalen Zeitpunkt Tchn zugeführt wird (d. h. bevor der maximale Zeitpunkt Tchn erreicht ist). Wenn ein nächstes Rücksetzstartsignal TSch vor dem maximalen Zeitpunkt Tchn zugeführt wird, löst der Taktgeber TM2 erneut einen Rücksetzstart aus.
Während der Taktgabeoperation des Taktgebers TM2 vergleicht die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 den getakteten Wert (den Wert des Taktzeitpunkts) mit der erwähnten Anzahl von Malen M, um zu beurteilen, ob die Anzahl von Malen M pro Zeiteinheit den Referenzzählstand Mmax vor dem maximalen Zeitpunkt Tchn erreicht oder nicht. In Abhängigkeit von der Beurteilung wird die Entscheidung zum Erhöhen des Grenzwerts THD getroffen, und das Empfindlichkeitssteuersignal Sx wird der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 zugeführt.
Im übrigen werden die Funktionen der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 und des Taktgebers TM2 in Verbindung mit der (noch folgenden) Erläuterung der Betriebsweise im einzelnen ausgeführt.
Wenn der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 das Empfindlichkeitssteuersignal Sc von der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 zugeführt wird (wie bereits erläutert wurde), addiert die Einstelleinheit 19 einen vorbestimmten Wert α zu dem Grenzwert THD, der bereits eingestellt wurde. Der erhöhte Grenzwert THD + α wird dann dem Komparator 15 als ein aktualisierter Grenzwert THD zugeführt, wodurch die vorher beschriebene Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert gesenkt wird.
Dabei wird der Taktgeber TM3 jedesmal, wenn der Grenzwert THD aktualisiert wird, rückgesetzt und gestartet. Wenn der Taktwert den im Taktgeber TM3 eingestellten maximalen Zeitpunkt τ noch nicht erreicht hat, wenn das Empfindlichkeitssteuersignal Sx zugeführt wird, wird der vorstehende Grenzwert THD erhöht, um die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert zu senken.
Außer der beschriebenen Verarbeitung zum Erhöhen des Grenzwerts THD, um die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert zu senken, führt die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 auch eine Verarbeitung zur Verringerung des Grenzwerts THD durch, um die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert zu senken. Wenn dabei der Taktwert des Taktgebers TM3 den maximalen Zeitpunkt τ erreicht, ohne daß das Empfindlichkeitssteuersignal Sx zugeführt wird, wird der vorbestimmte Wert α von dem momentan eingestellten Grenzwert THD subtrahiert. Der verringerte Grenzwert THD – α wird dem Komparator 15 als aktualisierter Grenzwert THD zugeführt, wodurch die Rauschdetektierempfindlichkeit des Komparators 15 auf einen geeigneten Wert erhöht wird.
Der variable Bereich von Grenzwerten THD wird auf folgende Weise bestimmt. Wenn eine ankommende Welle hoher elektrischer Feldstärke empfangen wird und das von dem Frequenzumsetzer 9 ausgegebene ZF-Signal SIF zu stark begrenzt wird, wird ein Maximalwert THDmax des Grenzwerts THD auf den oberen Grenzpegel eingestellt, bei dem die von dem Rauschdetektierfilter 14 ausgegebene Rauschkomponente Sn detektierbar ist. Wenn dagegen eine ankommende Welle der schwächsten Feldstärke, bei der es möglich ist, das reproduzierte Signal Sout aus dem Detektiersignal Sdt vom Detektor 11 zu erzeugen, empfangen wird, wird ein kleinster Wert THDmin des Grenzwerts THD auf den unteren Grenzpegel eingestellt, bei dem die vom Rauschdetektierfilter 14 ausgegebene Rauschkomponente Sn detektierbar ist.
Die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 ändert den Grenzwert THD, wie bereits gesagt wurde, innerhalb des Bereichs des kleinsten Werts THDmin und des Maximalwerts THDmax entsprechend der Anzahl von Malen des Antennenschaltens od. dgl. Wenn der Grenzwert THD dabei den Maximalwert THDmax erreicht, beurteilt die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19, daß gerade eine ankommende Welle höherer Feldstärke empfangen wird. Die Antennenschaltsteuereinheit 17 wird über diese Beurteilung informiert, so daß das Antennenschalten vorübergehend unterbrochen wird.
Nachdem die Antennenschaltsteuereinheit 17 über die Unterbrechung des Antennenschaltens informiert worden ist, führt die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 das Rücksetzen und Starten des Taktgebers TM3 durch. Somit wird das Antennenschalten während der maximalen Dauer τ, die in dem Taktgeber TM3 gesetzt ist, unterbrochen gehalten. Nach Ablauf der maximalen Dauer τ wird die Unterbrechung des Antennenschaltens aufgehoben, so daß der Grenzwert THD schrittweise innerhalb des Bereichs des Maximalwerts THDmax und des Minimalwerts THDmin entsprechend der Empfangsgüte gesteuert werden kann.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 wird nun der Betrieb dieser so ausgebildeten Antennenschaltvorrichtung erläutert. 2 ist ein Ablaufdiagramm und erläutert hauptsächlich die Funktion und den Betrieb der Antennenschaltsteuereinheit 17. 3 ist ein Ablaufdiagramm und erläutert hauptsächlich die Funktion und den Betrieb der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18. Das Ablaufdiagramm von 4 erläutert hauptsächlich die Funktion und den Betrieb der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19.
Die 5 bis 8 sind Zeitdiagramme und zeigen Betriebsbeispiele dieser Antennenschaltvorrichtung gemäß den Ablaufdiagrammen der 2 bis 4.
Sowie ein Empfangsvorgang gestartet wird, beginnt die Antennenschaltsteuereinheit 17 u. a. einen Initialisierungsprozeß in 2 (Schritt S100). Die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 u. a. beginnt einen Initialisierungsprozeß in 3 (Schritt S200). Die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 u. a. beginnt einen Initialisierungsprozeß in 4 (Schritt S300).
Zur besseren Erläuterung sind die Schritte S100, S200 und S300 als separate Prozesse gezeigt. Tatsächlich wird der Initialisierungsprozeß von Schritt S100, der auch für die Schritte S200 und S300 repräsentativ ist, ausgeführt.
Dabei werden Zähler oder dergleichen, die für die Antennenschaltsteuereinheit 17 und die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 angeordnet sind, um die erwähnten Anzahlen von Malen N und M zu zählen, für die Initialisierung auf N = 0 und M = 0 gelöscht. Der Grenzwert THD wird mit einem vorgegebenen Anfangswert ORG eingestellt. Außerdem werden die Taktgeber TM1, TM2 und TM3 deaktiviert.
Dabei kann der erwähnte Anfangswert ORG jeder Wert sein, solange er in den variablen Bereich von Grenzwerten THD fällt. Dabei kann der Maximalwert THDmax, der Minimalwert THDmin, ein Zwischenwert zwischen dem Maximalwert THDmax und dem Minimalwert THDmin oder ein Grenzwert, der vor dem Beginn des Empfangsvorgangs eingestellt wird, verwendet werden.
Die Antenne, die zuerst geschaltet und zum Empfang gewählt werden soll, kann ebenfalls eine beliebige Antenne sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Antenne, die vor dem Start des Empfangsvorgangs eingestellt ist, einfach als die zum Empfang bestimmte Antenne verwendet.
Nach Beendigung eines solchen Initialisierungsprozesses starten die Antennenschaltsteuereinheit 17, die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 und die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 die parallele Abarbeitung gemäß den Schritten der 2 bzw. 3 bzw. 4.
Unter Bezugnahme auf 2 werden zuerst Funktion und Betrieb der Antennenschaltsteuereinheit 17 beschrieben.
Nach der Initialisierung geht der Ablauf zu Schritt S102, in dem die Antennenschaltsteuereinheit 17 das Rauschdetektiersignal Sc auf Rauschdetektion prüft. Wenn das Rauschdetektiersignal Sc den logischen Wert "L" hat, wird die Abwesenheit einer Rauschdetektion bestimmt, und der Ablauf geht weiter zu Schritt S104. Wenn das Rauschdetektiersignal Sc den logischen Wert "H" hat, wird die Anwesenheit einer Rauschdetektion bestimmt, und der Ablauf geht weiter zu Schritt S106.
In Schritt S104 wird geprüft, ob der Taktgeber TM1 aktiv ist oder nicht. Wenn nicht, erfolgt Rücksprung zu Schritt S102, um den Rauschdetektiervorgang zu wiederholen.
In Schritt S106 wird zum Zweck des Zählens der Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung die Anzahl von Malen N um eins inkrementiert. Der Ablauf geht weiter zu Schritt S108.
In Schritt S108 wird beurteilt, ob die vorstehende Anzahl von Malen N "1" ist oder nicht. Bei N = 1 geht der Ablauf zu Schritt S110, um den Taktgeber TM1 rückzusetzen und zu starten. Dann wird der Ablauf ab Schritt S102 wiederholt. Das heißt, wenn eine Rauschdetektierung erstmals nach der Wahl einer Antenne für den Empfang erfolgt, wird der Taktgeber TM1 aktiviert, um die Maximalzeit Tns zu takten, bis zu welcher der Empfang der Antenne geprüft wird.
Dann wird der Ablauf ab Schritt S102 wiederholt. Wenn die Anzahl von Malen N den vorbestimmten Referenzzählwert Nmax erreicht, während der Taktgeber TM1 aktiv ist, d. h. vor dem Erreichen der Maximalzeit Tns, erfolgt diese Feststellung in den Schritten S108 und S112, bevor der Ablauf zu Schritt S122 weitergeht.
Wenn keine Rauschdetektierung erfolgt, während der Taktgeber TM1 aktiv ist, geht der Ablauf durch die Schritte S102 und S104 und springt in Schritt S114 ein, um zu beurteilen, ob die Maximalzeit Tns erreicht ist oder nicht. Wenn dies noch nicht der Fall ist, wird der Ablauf ab Schritt S102 wiederholt. Wenn die Maximalzeit Tns erreicht ist, geht der Ablauf weiter zu Schritt S116.
Auf diese Weise wird die Beurteilung wiederholt, um zu bestimmen, ob die Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung den Referenzzählwert Nmax vor der vorbestimmten Maximalzeit Tns erreicht hat, so daß Messungen durchgeführt werden, um die Empfangsgüte der aktuell gewählten Antenne zu prüfen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Referenzzählwert Nmax mit "3" eingestellt. Unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen Faktoren wie der zum Schalten einer einzelnen Antenne erforderlichen Zeitdauer und den Signalverarbeitungsgeschwindigkeiten der Antennenschaltvorrichtung und des Empfangssystems ist die Maximalzeit Tns in der Größenordnung von ungefähr 0,1 s eingestellt, was länger als die erforderliche Zeitdauer ist.
Wenn in dem vorhergehenden Schritt S114 bestimmt wird, daß der Taktwert des Taktgebers TM1 die Maximalzeit Tns erreicht hat und die Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung unter dem Referenzzählstand Nmax liegt, geht der Ablauf zu Schritt S116, um zu bestimmen, daß die aktuell gewählte Antenne guten Empfang hat. In Schritt S118 wird die bisher gezählte Anzahl von Malen N auf 0 rückgesetzt, und der Taktgeber TM1 wird deaktiviert. In Schritt S120 wird die aktuell gewählte Antenne weiterhin verwendet, bevor der Ablauf zu Schritt S102 zurückspringt, um erneut mit dem Prüfen der Empfangsgüte zu beginnen.
In dem vorstehenden Schritt S120, in dem bestimmt wird, daß die aktuell gewählte Antenne guten Empfang hat, gibt im übrigen die Antennenschaltsteuereinheit 17 das Antennenschaltsteuersignal Sv nicht aus, wodurch die Schalteinrichtung 8 am Schalten von Antennen gehindert wird.
Wenn nun die Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung den Referenzzählstand Nmax erreicht hat, bevor der Taktwert des Taktgebers TM1 das Maximum Tns erreicht, wurde diese Tatsache in Schritt S112 festgestellt. Der Ablauf geht dann zu Schritt S122. In Schritt S122 wird bestimmt, daß die aktuell gewählte Antenne schlechten Empfang hat. In Schritt S124 wird die bis dahin gezählte Anzahl von Malen N auf 0 rückgesetzt, und der Taktgeber TM1 wird deaktiviert. In Schritt S126 gibt die Antennenschaltsteuereinheit 17 das Antennenschaltsteuersignal Sv aus, um zu bewirken, daß die Schalteinrichtung 8 zu einer anderen Antenne schaltet. Dann springt der Ablauf zu Schritt S102 zurück, um erneut mit der Prüfung der Empfangsgüte zu beginnen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Schaltablauf (die Schaltreihenfolge) der Antennen ANT1 bis ANTn vorher festgelegt, so daß die Schalteinrichtung 8 die Antennen in dieser Reihenfolge schaltet.
Der in 2 gezeigte vorstehende Betrieb wird nachstehend im Zusammenhang mit den Zeitdiagrammen der 5 bis 7 beschrieben.
Das Zeitdiagramm von 5 zeigt ein Beispiel, bei dem der Empfang relativ gut ist. Eine Antenne ANT1 wird zum Empfang gewählt, wenn das Rauschdetektiersignal Sc erstmals am Punkt ta detektiert wird (siehe Schritt S108). Wenn sich der logische Wert des Rücksetzstartsignals RSn von "H" zu "L" ändert, beginnt der Taktgeber TM1 eine Taktoperation (siehe Schritt S110). Wegen des guten Empfangs liegt die Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung unter dem Referenzzählstand Nmax (siehe Schritt S112). Infolgedessen erreicht der Taktwert T1 des Taktgebers TM1 die Maximalzeit Tns (siehe Schritt S114), so daß bestimmt wird, daß die aktuell gewählte Antenne ANT1 guten Empfang hat (siehe Schritt S116). Wie am Punkt tb zu sehen ist, kehrt der logische Wert des Rücksetzstartsignals RSn von "L" zu "H" zurück, wodurch der Taktgeber TM1 angehalten wird (siehe Schritt S118).
Wenn also die Rauschkomponente Sn nur geringfügig auftritt, wie in 5 gezeigt ist, wird die aktuell gewählte Antenne behalten, um den guten Empfang fortzusetzen.
Wenn die Rauschkomponente Sn häufig auftritt, wie die 6 und 7 zeigen, wird das Schalten der Antenne durchgeführt. Wenn dabei das Rauschdetektiersignal Sc erstmals am Punkt t1 in den 6 und 7 detektiert wird (siehe Schritt S108), ändert sich der logische Wert des Rücksetzstartsignals RSn von "H" zu "L", und der Taktgeber TM1 beginnt somit eine Taktoperation (siehe Schritt S110).
Wie am Punkt t2 zu sehen ist, erreicht die Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung den Referenzzählwert Nmax (dreimal), bevor der Taktwert T1 des Taktgebers TM1 die Maximalzeit Tns erreicht. Das führt zur Bestimmung von schlechtem Empfang (siehe Schritt S122). Der logische Wert des Rücksetzstartsignals RSn geht wieder von "L" zu "H", um den Taktgeber TM1 anzuhalten (siehe Schritt S124), und das Schalten zu einer anderen Antenne ANT2 erfolgt durch das Antennenschaltsteuersignal Sv (siehe Schritt S126).
Nach dem Schalten zu der anderen Antenne ANT2 am Punkt t2 wird das Rauschdetektiersignal Sc an der anderen Antenne ANT2 erstmals am Punkt t3 detektiert, woraufhin die gleiche Abarbeitung wie bei dem vorhergehenden Punkt t1 stattfindet. Wenn die Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung den Referenzzählstand Nmax am Punkt t4 erreicht (dreimal), bevor der Taktwert T2 des Taktgebers TM1 die Maximalzeit Tns erreicht, wird bestimmt, daß auch der Empfang bei Verwendung der anderen Antenne ANT2 schlecht ist. Dann wird der Ablauf des Schaltens zu einer weiteren Antenne ANT3 mittels des Antennenschaltsteuexsignals Sv durchgeführt.
Wenn der Empfang nach dem Schalten zu der weiteren Antenne ANT3 gut ist, wie zwischen den Punkten t5 und t6 zu sehen ist, bleibt die weitere Antenne ANT3 einfach gewählt, um den guten Empfang beizubehalten.
Wie erläutert, fuhrt die Antennenschaltsteuereinheit 17 die Bestimmung aus, ob die Anzahl von Malen der Rauschdetektierung N den Referenzzählstand Nmax vor der vorbestimmten Maximalzeit Tns erreicht. Wenn die Maximalzeit Tns abläuft, ohne daß die Anzahl von Malen N den Referenzzählstand Nmax erreicht, wird bestimmt, daß die aktuell gewählte Antenne guten Empfang hat, und diese wird anschließend gewählt. Wenn die Anzahl von Malen N den Referenzzählstand Nmax vor dem Ablauf der Maximalzeit Tns erreicht, erfolgt das Schalten zu einer anderen Antenne unter der Annahme, daß die aktuell gewählte Antenne schlechten Empfang hat.
Infolgedessen prüft die Antennenschaltsteuereinheit 17, ob die Rate des Auftretens der Rauschkomponente Sn hoch oder niedrig ist (wobei der Grenzwert THD, der dem Komparator 15 zuzuführen ist, mit einem bestimmten Wert eingestellt ist), wo durch die Empfangsgüte bestimmt und eine geeignete Steuerung des Antennenschaltens durchgeführt wird.
Die Antennenschaltsteuereinheit 17 führt auch die Bestimmung von schlechtem Empfang durch, wenn die Anzahl von Malen N der Rauschdetektierung den Referenzzählstand Nmax selbst innerhalb der Maximalzeit Tns erreicht, die zur Bestimmung der Empfangsgüte etabliert ist. Es ist nämlich nicht so, als ob die Empfangsgüte nicht bestimmt werden könnte, bevor die Maximalzeit Tns abgelaufen ist, sondern die Bestimmung von schlechtem Empfang kann vor dem Ablauf der Maximalzeit Tns erreicht werden. Das ermöglicht ein promptes Antennenschalten.
Insbesondere bei schlechtem Empfang muß die Bestimmung zum Zweck des Schaltens zu anderen Antennen sofort erhalten werden. Dagegen erfordert ein guter Empfang kein Schalten zu anderen Antennen, und somit braucht die letztendliche Bestimmung des Empfangs erst beim Erreichen der Maximalzeit Tns zu erfolgen. Infolgedessen ermöglicht die vorliegende Ausführungsform ein außerordentlich rationelles Antennenschaltverfahren, das gut auf die Realität abgestimmt ist.
Als nächstes werden Funktionsweise und Betrieb der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Der Initialisierungsvorgang erfolgt, wie ausgeführt, in Schritt S200. In nächsten Schritt S202 bestimmt die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18, ob die Antennenschaltsteuereinheit 17 ein Antennenschalten durchgeführt hat.
Dabei bestimmt die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 die An- oder Abwesenheit von Antennenschalten, indem sie prüft, ob die Antennenschaltsteuereinheit 17 das Antennenschaltsteuersignal Sv ausgegeben hat.
Wenn Antennenschalten ausgeführt wurde, geht der Ablauf zu Schritt S206. Wenn kein Antennenschalten ausgeführt wurde, geht der Ablauf zu Schritt S204 und prüft, ob der Taktgeber TM2 aktiv ist. Wenn er nicht aktiv ist, erfolgt Rücksprung des Ab laufs zu Schritt S202 zum Zweck der Wiederholung. Wenn der Taktgeber TM2 in einem Taktvorgang ist, geht der Ablauf zu Schritt S214 (der noch beschrieben wird).
Um die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens zu zählen, wird in Schritt S206 die Anzahl von Malen M um eins inkrementiert. Der Ablauf geht zu Schritt S208.
In Schritt S208 wird geprüft, ob die vorstehende Anzahl von Malen M "1" ist oder nicht. Bei M = 1 geht der Ablauf zu Schritt S210, um den Taktgeber TM2 rückzusetzen und zu starten. Dann wird der Ablauf ab Schritt S202 wiederholt. Wenn dabei, wie die 6 und 7 zeigen, ein Antennenschalten erstmals am Punkt t2 durchgeführt wird, ändert sich der logische Wert des Rücksetzstartsignals RSch von "H" zu "L". Somit beginnt der Taktgeber TM2 eine Taktoperation, um bis zu der Maximalzeit Tchn zu takten, bis zu der die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens geprüft wird.
Nachdem der Taktgeber TM2 eine Taktoperation gestartet hat, wird der Ablauf ab Schritt S202 wiederholt. Wenn kein Antennenschalten erfolgt, geht der Ablauf durch die Schritts S202 und S204 und springt in Schritt S214 ein, um zu bestimmen, ob die Maximalzeit Tchn erreicht ist oder nicht. Wenn dies noch nicht der Fall ist, wird der Ablauf ab Schritt S202 wiederholt. Wenn die Maximalzeit Tchn erreicht ist, geht der Ablauf zu Schritt S216.
Wenn die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den vorbestimmten Referenzzählstand Mmax erreicht, bevor die Maximalzeit Tchn abgelaufen ist, erfolgt diese Bestimmung in den Schritten S208 und S212. Dann geht der Ablauf zu Schritt S221.
Wenn während der Operation des Taktgebers TM2 Antennenschalten detektiert wird, aber seine Anzahl von Malen M den Maximalzählstand Mmax noch erreichen muß, durchläuft der Ablauf die Schritte S208 und S212 und springt in Schritt S214 ein, um zu beurteilen, ob die Maximalzeit Tchn erreicht ist oder nicht. Wenn die Maximalzeit Tchn noch erreicht werden muß, wird der Ablauf ab Schritt S202 wiederholt. Wenn die Maximalzeit Tchn erreicht ist, geht der Ablauf zu Schritt S216.
Auf diese Weise wird die Bestimmung, ob die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den Referenzzählstand Mmax vor der vorbestimmten Maximalzeit Tchn erreicht hat, wiederholt ausgeführt, so daß Messungen zur Überprüfung der Empfangsgüte sämtlicher Antennen durchgeführt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Referenzzählstand Mmax gleich der Gesamtzahl n von Antennen. Die Maximalzeit Tchn ist als eine Zeitdauer vorgegeben, die geringfügig länger als die Zeitdauer (n × Tns) ist, die durch Multiplikation der Gesamtzahl n von Antennen mit der Maximalzeit Tns erhalten wird, wie oben gesagt wurde.
Wenn in dem vorstehenden Schritt S214 bestimmt wird, daß der Taktwert des Taktgebers TM2 die Maximalzeit Tchn erreicht hat, wobei die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens unter dem Referenzzählstand Mmax ist, geht der Ablauf zu Schritt S216 und bestimmt, daß nicht sämtliche Antennen innerhalb der Maximalzeit Tchn geschaltet werden.
Auf der Basis der Bestimmung, daß nicht sämtliche Antennen innerhalb der vorstehenden Maximalzeit Tchn geschaltet werden, wird in Schritt S218 die bisher gezählte Anzahl von Malen M auf 0 gelöscht und der Taktgeber TM2 deaktiviert. In Schritt S220 wird bestimmt, daß der Grenzwert THD nicht geändert werden muß, oder äquivalent, daß die Rauschdetektierempfindlichkeit keine Justierung benötigt. Ohne Ausgabe des Empfindlichkeitssteuersignals Sx erfolgt Rücksprung des Ablaufs zu Schritt S202, um erneut mit dem Prüfen der Anzahl von Malen M des Antennenschaltens zu beginnen.
Wenn die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den Referenzzählstand Mmax erreicht hat, bevor der Taktwert des Taktgebers TM2 das Maximum Tchn erreicht hat, geht der Ablauf, wie oben erwähnt, von Schritt S212 zu Schritt S221.
In Schritt S221 wird bestimmt, daß sämtliche Antennen vor der Maximalzeit Tchn geschaltet worden sind. In Schritt S222 wird die bisher gezählte Anzahl von Malen M auf 0 gelöscht und der Taktgeber TM2 deaktiviert. In Schritt S224 wird auf der Basis der Bestimmung, daß der Grenzwert THD erhöht werden muß, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu senken, das Empfindlichkeitssteuersignal Sx der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 zugeführt. Dadurch wird der Grenzwert THD erhöht, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu senken.
Nach Abschluß von Schritt S224 erfolgt Rücksprung zu Schritt S202, um erneut die Prüfung der Anzahl von Malen M des Antennenschaltens zu starten.
Nachdem bei der vorliegenden Ausführungsform sämtliche Antennen geschaltet und gewählt worden sind mit dem Ergebnis einer Änderung des Grenzwerts THD, soll die Antenne, welche von sämtlichen Antennen als erste geschaltet und gewählt wurde, von neuem geschaltet und gewählt werden. Da die als erste gewählte Antenne diejenige ist, welche die vorher zuerst geschaltete Antenne ist, wird diese zuerst gewählte Antenne bevorzugt erneut als die erste Antenne geschaltet und gewählt, so daß eine Antenne gewählt werden kann, die bessere Aussicht auf guten Empfang hat. Um ein konkretes Beispiel zu geben: Wenn ein mit dieser Antennenschaltvorrichtung ausgerüstetes Fahrzeug zu einem Ort mit schlechtem Empfang wie etwa in einen Tunnel und in eine Tiefgarage kommt und aus diesem Ort herausfährt, kann eine Antenne mit gutem Empfang vor anderen geschaltet und gewählt werden.
Der in 3 gezeigte vorstehende Betrieb wird im folgenden im Zusammenhang mit den Zeitdiagrammen der 5 bis 7 erläutert.
Wie bereits gesagt, zeigt das Zeitdiagramm von 5 den Fall, daß die Empfangsgüte relativ gut ist. In einem solchen Fall wird das Antennenschaltsteuersignal Sc nicht ausgegeben. Das Rücksetzstartsignal RSch behält daher den logischen Wert "H", so daß der Taktgeber TM2 an einer Taktoperation gehindert wird. Infolgedessen nimmt die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 keine Änderung des Grenzwerts THD vor, und der Komparator 15 wird auf der gleichen Rauschdetektierempfindlichkeit gehalten.
Wenn, wie die 6 und 7 zeigen, die Rauschkomponente Sn häufig auftritt und das Antennenschalten erstmals am Punkt t2 erfolgt (siehe Schritt S208), ändert sich der logische Wert des Rücksetzstartsignals RSch von "H" zu "L", und der Taktgeber TM2 beginnt somit eine Taktoperation (siehe Schritt S210).
Wenn dann, wie 6 zeigt, die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den Referenzzählstand Mmax erreicht, bevor der Taktwert Tch des Taktgebers TM2 die Maximalzeit Tchn erreicht, wird das Empfindlichkeitssteuersignal Sx erzeugt. Infolgedessen erhöht die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 den Grenzwert THD, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu senken (siehe Schritt S224).
Dabei ist Punkt te in 6 der Punkt, an dem die Maximalzeit Tchn ab dem Punkt t2 abläuft. Wenn die Rauschdetektierung eine Anzahl von Malen erfolgt ist und sämtliche Antennen innerhalb des Taktwerts Tch zwischen dem Punkt t2 und dem Punkt t11 geschaltet worden sind, wird die Bestimmung zum Senken der Rauschdetektierempfindlichkeit auf der Basis der Beziehung Tch<Tchn ausgeführt. Somit wird eine zu hohe Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert gesenkt, wodurch häufiges Antennenschalten unter Kontrolle gehalten wird.
Wenn andererseits, wie 7 zeigt, der Taktwert Tch des Taktgebers TM2 die Maximalzeit Tchn erreicht, ohne daß die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den Referenzzählstand Mmax erreicht, erfolgt diese Bestimmung in Schritt S216. In diesem Fall ist die Rauschdetektierempfindlichkeit für sämtliche Antennen nicht zu hoch. Somit bleibt der Grenzwert THD unverändert, da entschieden wird, daß keine Änderung der Rauschdetektierempfindlichkeit vorgenommen werden soll (siehe Schritt S220).
Wie vorher führt die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 das Empfindlichkeitssteuersignal Sx (das als das Analyseergebnis des Antennenschaltens dient) der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 zu und bestimmt, ob die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den Referenzzählstand Mmax vor der vorbestimmten Maximalzeit Tchn erreicht hat. Wenn die Maximalzeit Tchn abläuft, ohne daß die Anzahl von Malen M den Referenzzählstand Mmax erreicht, wird die aktuell eingestellte Rauschdetektierempfindlichkeit aufrechterhalten. Wenn dagegen die Anzahl von Malen M den Referenzzählstand Mmax erreicht hat, bevor die Maximalzeit Tchn abgelaufen ist, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert auf der Basis der Bestimmung gesenkt, daß die aktuell eingestellte Rauschdetektierempfindlichkeit für sämtliche Antennen zu hoch ist.
Wenn außerdem die Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 bestimmt, daß die Anzahl von Malen M des Antennenschaltens den Referenzzählstand Mmax sogar innerhalb der Maximalzeit Tchn erreicht hat, erhöht die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 den Grenzwert THD, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu senken. Das erlaubt eine prompte Änderung der Rauschdetektierempfindlichkeit. Es ist nicht so, als ob die adäquate Rauschdetektierempfindlichkeit erst bestimmt werden könnte, wenn die Maximalzeit Tchn abgelaufen ist, sondern die Bestimmung einer zu hohen Rauschdetektierempfindlichkeit kann erhalten werden, bevor die Maximalzeit Tchn abgelaufen ist. Es ist daher möglich, die Rauschdetektierempfindlichkeit prompt zu ändern und damit eine prompte Antennenschaltsteuerung auszuführen.
Insbesondere bei zu hoher Rauschdetektierempfindlichkeit für sämtliche Antennen muß die Bestimmung prompt erhalten werden, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu senken. Dagegen braucht die Rauschdetektierempfindlichkeit erst gesenkt zu werden, wenn sie für sämtliche Antennen zu hoch ist. Dann kann die endgültige Bestimmung der Rauschdetektierempfindlichkeit erfolgen, wenn die Maximalzeit Tchn erreicht ist. Infolgedessen ist das Verfahren zur Steuerung der Rauschdetektierempfindlichkeit bei der vorliegenden Ausführungsform äußerst rationell, da das Verfahren imstande ist, sofort auf die aktuelle Empfangsumgebung anzusprechen.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 4 die Funktionsweise und der Betrieb der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 beschrieben.
Wie vorher erläutert, wird die Initialisierung in Schritt S300 durchgeführt. Im nächsten Schritt S302 wird der Taktgeber TM3 rückgesetzt und gestartet, um eine Taktoperation zum Takten der Maximalzeit τ zu beginnen.
In Schritt S304 wird dann bestimmt, ob das Empfindlichkeitssteuersignal Sx von der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 zugeführt wird. Angenommen, daß das Empfindlichkeitssteuersignal Sx von der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 in Schritt S224 in 3 ausgegeben wird, geht der Ablauf zu Schritt S304 mit der Beurteilung, daß der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 dieses Empfindlichkeitssteuersignal Sx zugeführt wird. Wenn das Empfindlichkeitssteuersignal Sx nicht ausgegeben wird, geht der Ablauf zu Schritt S308 mit der Beurteilung, daß der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 das Empfindlichkeitssteuersignal Sx nicht zugeführt wird.
In Schritt S306 wird, wie bereits erwähnt, dem Grenzwert THD der vorbestimmte Wert α hinzuaddiert. Der erhöhte Grenzwert THD + α wird dem Komparator 15 erneut als aktualisierter Grenzwert THD zugeführt, wodurch die Rauschdetektierempfindlichkeit des Komparators 15 auf einen geeigneten Wert gesenkt wird. Dann wird der Ablauf ab Schritt S302 wiederholt.
Wenn andererseits in dem vorstehenden Schritt S304 die Bestimmung erfolgt, daß das Empfindlichkeitssteuersignal Sc nicht von der Antennenschaltsteuereinheit 18 zugeführt wird, geht der Ablauf zu Schritt S308, um zu bestimmen, ob der Taktwert des Taktgebers TM3 die Maximalzeit τ erreicht hat oder nicht. Wenn die Maximalzeit τ nicht erreicht ist, erfolgt Rücksprung zu Schritt S304 zum Zweck der Wiederholung. Wenn die Maximalzeit τ erreicht ist, geht der Ablauf zu Schritt S310.
In Schritt S310 wird bestimmt, daß die aktuell eingestellte Rauschdetektierempfindlichkeit zu niedrig ist, weil von der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 kein Empfindlichkeitssteuersignal Sx zugeführt wird, obwohl der Taktwert des Taktgebers TM3 die Maximalzeit τ erhalten wird. Der vorbestimmte Wert α wird von dem aktuellen Grenzwert THD subtrahiert, und der verringerte Grenzwert THD – α wird dem Komparator 15 erneut als aktualisierter Grenzwert THD zugeführt. Dadurch wird die Rauschdetektierempfindlichkeit des Komparators 16 auf einen geeigneten Wert erhöht. Dann wird der Ablauf ab Schritt S302 wiederholt.
Wie das Zeitdiagramm von 8 zeigt, etabliert die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 somit einen Zustand zum Takten der vorbestimmten Maximalzeit τ mit dem Taktgeber TM3. Wenn der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 das Empfindlichkeitssteuersignal Sc von der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 vor der Maximalzeit τ zugeführt wird, erhöht sie den Grenzwert THD um den vorbestimmten Wert α, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu senken. Wenn dagegen die Maximalzeit τ abläuft, ohne daß das Empfindlichkeitssteuersignal Sx von der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 zugeführt wird, verringert die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 den Grenzwert THD um den vorbestimmten Wert α, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu erhöhen. Somit ändert und justiert die Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 in Kombination mit der Antennenschaltzählstand-Analysiereinheit 18 den dem Komparator 15 zuzuführenden Grenzwert THD, wodurch das Antennenschalten auf geeignete Weise durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird bei der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn sämtliche Antennen ohne guten Empfang geschaltet sind, die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert gesenkt, um das häufige Antennenschalten zu verhindern. Wenn innerhalb der vorbestimmten Maximalzeit τ kein Antennenschalten erfolgt, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen geeigneten Wert erhöht. Anders als in herkömmlichen Fällen, bei denen Grenzwert und Rauschkomponenten einfach miteinander verglichen werden, um das Antennenschalten auf der Basis der Anzahl von Malen der Rauschdetektierung innerhalb einer vorbestimmten Zeit auszuführen, wird bei der vorliegenden Erfindung das Antennenschalten gesteuert, während die Rauschdetektierempfindlichkeit ständig auf einem geeigneten Wert gehalten wird. Das macht es möglich, eine Antenne mit gutem Empfang mit hoher Präzision zu schalten und zu wählen. Außerdem können Fehler bei der Steuerung unterdrückt werden.
In einem Fall, in dem die Amplitude des von der ZF-Verstärkungseinheit 10 ausgegebenen ZF-Signals SIF' infolge von ankommenden Wellen höherer Stärke zu groß wird und die Rauschkomponente Sn entsprechend größer wird, kann der von der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 eingestellte Grenzwert THD möglicherweise den Maximalwert THDmax (siehe 8) erreichen, der die Rauschdetektierempfindlichkeit auf das Minimum senkt. Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Schalten bei der minimalen Rauschdetektierempfindlichkeit durch sämtliche Antennen geht, unterbricht die Antennenschaltsteuereinheit 17 das Antennenschalten. Wenn während der Unterbrechung des Antennenschaltens die vorbestimmte Maximalzeit τ abläuft, ohne daß der Rauschdetektierempfindlichkeit-Einstelleinheit 19 das Empfindlichkeitssteuersignal Sx zugeführt wird, wird ein Vorgang der Erhöhung der Rauschdetektierempfindlichkeit ausgeführt, so daß die Unterbrechung des Antennenschaltens durch die Antennenschaltsteuereinheit 17 aufgehoben wird. Dadurch kann verhindert werden, daß die Antennenschaltsteuerung aufgrund von ankommenden Wellen höherer Stärke nicht mehr verfügbar ist. Außerdem ist es auch möglich, die herkömmlichen Probleme zu lösen, daß Antennen zu häufig fixiert werden, um den Diversityeffekt sicherzustellen, und daß häufig Steuerungsfehler auftreten.
Durch die gemeinsame Steuerung auf solche Weise, daß die Rauschdetektierempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Empfangsgüte geändert und eingestellt und die Empfangsgüte überprüft wird, während die Rauschdetektierempfindlichkeit gerade eingestellt wird, kann eine Antenne mit gutem Empfang mit hoher Präzision geschaltet und gewählt werden.
Die oben beschriebene vorliegende Ausführungsform betrifft im übrigen den Fall, daß jedesmal, wenn sämtliche Antennen innerhalb der vorbestimmten Zeit Tchn ge schaltet werden, d. h. wenn sämtliche Antennen einmal durchgeschaltet sind, der Grenzwert THD erhöht wird, um die Rauschdetektierempfindlichkeit zu senken. Der Grenzwert THD kann jedoch auch erhöht werden, wenn sämtliche Antennen einmal oder mehr als zweimal geschaltet sind. Beispielsweise kann der Grenzwert THD in Fällen erhöht werden, in denen das Antennenschalten durchlaufen ist und zurückkehrt. Ferner kann der Grenzwert THD auch erhöht werden, wenn sämtliche Antennen einmal geschaltet sind und dann eine geeignete Anzahl von repräsentativen Antennen geschaltet wird, jedoch ohne guten Empfang.
Die vorstehende Ausführungsform betrifft eine Antennenschaltvorrichtung für die Analogsignalverarbeitung, die in einem Analogempfänger vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung kann aber auch in digitalen Schaltungen implementiert werden.
Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Antennenschaltvorrichtung beschränkt, die für einen Funkempfänger vorgesehen ist, sondern kann bei Empfängern angewandt werden, die Fernsehfunkwellen und dergleichen zur Bildwiedergabe empfangen.
Wenn, wie beschrieben wurde, bei der Antennenschaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine gewählte Antenne eine Rundfunkwelle empfängt, wird die in der Rundfunkwelle enthaltene Rauschkomponente detektiert, um die Empfangsgüte entsprechend dem Ergebnis der Rauschdetektierung zu bestimmen. Wenn bestimmt wird, daß der Empfang schlecht ist, wird das Schalten zu einer anderen Antenne ausgeführt. Wenn infolge des schlechten Empfangs sämtliche von der Vielzahl von Antennen geschaltet sind, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen besser geeigneten Wert gesenkt. Es ist daher möglich, eine Empfangsgüte bei einer geeigneten Rauschdetektierempfindlichkeit zu bestimmen, die mit der Realität gut übereinstimmt, und somit hochpräzises Antennenschalten unter Vermeidung von Steuerungsfehlern durchzuführen.
Die Rauschdetektierempfindlichkeit wird nicht jedesmal, wenn ein schlechter Empfang festgestellt wird, auf einen niedrigeren Wert gesenkt, sondern wird auf einen besser geeigneten niedrigeren Wert gesenkt, wenn sämtliche von der Vielzahl von Antennen geschaltet worden sind. Infolgedessen ist es in Fällen, in denen Anwender Rundfunksendungen empfangen und hören, möglich, ein Gefühl von Rauschen und dergleichen aufgrund von häufigem Antennenschalten zu unterdrücken. Das trägt zu einer verbesserten Wiedergabegüte des Empfangssystems bei.
Wenn keine von der Vielzahl von Antennen innerhalb einer vorbestimmten Zeit geschaltet wird, wird die Rauschdetektierempfindlichkeit auf einen besser geeigneten höheren Wert erhöht, wobei bestimmt wird, daß der Empfang gut ist. Es ist dadurch möglich, die Rauschdetektierempfindlichkeit richtig zu variieren und auf den tatsächlichen Empfang einzustellen.
Wenn die Rauschdetektierempfindlichkeit auf den kleinsten Wert sinkt, wird das Antennenschalten unterbrochen. Dadurch kann nutzloses Antennenschalten vermieden werden.
Vorstehend wurden die derzeit als bevorzugt angesehenen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben; es versteht sich, daß daran zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden können, und die beigefügten Patentansprüche sollen alle derartigen Modifikationen umfassen, die im Rahmen der Erfindung liegen.

Claims

Antennenschaltvorrichtung zum Schalten und Auswählen einer Antenne mit gutem Empfang einer Rundfunkwelle aus einer Vielzahl von Antennen (ANT1-ANTn), wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Schalteinrichtung (8) zum Schalten und Auswählen der Vielzahl von Antennen; eine Detektiereinrichtung (14) zum Detektieren einer Rauschkomponente, die in einer Rundfunkwelle enthalten ist, die an einer von der Schalteinrichtung geschalteten und ausgewählten Antenne empfangen wird; und eine Steuereinrichtung (17), um die Empfangsgüte auf der Basis eines Ergebnisses der Rauschdetektierung durch die Rauschdetektiereinrichtung zu bestimmen und um die Schalteinrichtung zum Schalten und Auswählen zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass der Empfang schlecht ist, wobei die Detektiereinrichtung (14) dann, wenn die Steuereinrichtung (17) bestimmt, dass sämtliche von der Vielzahl von Antennen (ANT1-ANTn) schlechten Empfang haben, eine Rauschdetektierempfindlichkeit beim Detektieren einer Rauschkomponente senkt, dadurch gekennzeichnet, dass: die Detektiereinrichtung (14) die Rauschdetektierempfindlichkeit senkt, wenn sämtliche von der Vielzahl von Antennen (ANT1-ANTn) innerhalb eines im Voraus gewählten vorbestimmten Zeitraums geschaltet werden.
Antennenschaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Detektiereinrichtung (14) dann, wenn die Rauschdetektierempfindlichkeit gesenkt ist und keine von der Vielzahl von Antennen innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums von der Schalteinrichtung (3) geschaltet und ausgewählt wird, die Rauschdetektierempfindlichkeit erhöht.
Antennenschaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (17) die Schalteinrichtung (8) am Schalten und Auswählen hindert, wenn die Rauschdetektierempfindlichkeit der Detektiereinrichtung (14) auf ein Minimum gesenkt ist und von sämtlichen von der Vielzahl von Antennen (ANT1-ANTn) bestimmt wird, dass sie schlechten Empfang haben.
Antennenschaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn von sämtlichen von der Vielzahl von Antennen (ANT1-ANTn) bestimmt wird, dass sie schlechten Empfang haben, die Steuereinrichtung (17) die Schalteinrichtung (8) so steuert, dass sie von Neuem zu schalten und auszuwählen beginnt, beginnend mit einer Antenne, die während des Bestimmungsvorgangs aus der Vielzahl von Antennen als die erste geschaltet und ausgewählt wurde.