JP2000270279A - デジタル信号受信装置および方法、並びに提供媒体 - Google Patents
デジタル信号受信装置および方法、並びに提供媒体Info
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Abstract
デジタルテレビジョン信号のそれぞれについて最適なRF
AGCポイントを設定する。 【解決手段】 入力信号が地上波のデジタルテレビジョ
ン信号かCATVのデジタルテレビジョン信号であるかによ
って、切替スイッチ22が切り替えられ、RF AGCポイン
トの設定電圧は、地上波のデジタルテレビジョン信号の
場合、基準電源21aの基準電圧V1に設定され、CATVの
デジタルテレビジョン信号である場合、基準電源21b
の基準電圧V2に設定される。コンパレータ23は、IF A
GC信号と基準電圧の差に対応して、RF AGC信号を出力す
る。
Description
ョン信号受信装置に関し、特に、地上波のデジタルテレ
ビジョン信号とCATV(Cable Television)のデジタルテレ
ビジョン信号のAGC(Automatic Gain Control)ポイント
を、それぞれ個別に設定し、入力されるデジタルテレビ
ジョン信号の種類に対応してAGCポイントを切り換える
ようにし、最適なAGCポイントを設定できるようにした
デジタルテレビジョン信号受信装置に関する。
置が、一般に普及しつつある。デジタルテレビジョン信
号受信装置のチューナには、入力信号の振幅の変動を検
出し、出力信号の振幅を一定に保つAGC回路が設けられ
ている。
回路には、2種類のAGC回路があり、一方がRF(Radio Fr
equency)用の AGC回路であり、もう一方がIF(Intermedi
ate Frequency) 用のAGC回路である。RF用のAGC回路で
は、アンテナから受信したRF信号の利得が制御され、IF
用のAGC回路では、RF信号から変換されたIF信号の利得
が制御される。
後、チューナの入力レベルが一定になったところで、RF
用のAGCが掛けられるようになされている。これは、IF
信号に対して、チューナの最大感度の状態でS/N(Signal
to Noise ratio)またはC/N(Carrier to Noise ratio)
のよい画像を得やすく制御した後、RF信号に対して、チ
ューナの利得を抑え、混変調歪みなどが生じないように
させるためである。
回路図を示している。図1のコンパレータ1の反転入力
端子には、基準電源2が出力する基準電圧V0が入力さ
れ、非反転入力端子には、後段の回路(図示せず)か
ら、IF AGC信号が入力されている。
されるIF AGC信号と、反転入力端子に基準電源2から入
力される基準電圧V0とを比較し、図2に示すように、IF
AGC信号の電圧が、基準電圧V0より大きい場合、一定の
高レベルのRF AGC信号を出力し、基準電圧V0より小さい
場合、電圧レベルが徐々に小さくなるRF AGC信号を出力
するようになされている。
出力されるRF AGC信号の出力電圧が低下したとき、後段
の図示せぬ回路で十分な大きさのレベルのIF信号が得ら
れたものとして、出力するRF信号のレベルの制御を開始
する。すなわち、このIF AGC信号の電圧が基準電圧V0の
ときが、AGCポイント(RF AGCを掛けるポイント)とな
る。
波の妨害信号のレベルは、所望の信号レベルに比べて高
くなることもあり得るが、雑音レベルは低く、熱雑音レ
ベル程度である。これに対して、CATVの妨害信号のレベ
ルは、それ程高くないが、雑音レベルは、熱雑音レベル
より高いレベルとなっている。
レベルは、-106dBmであり、チューナのNF(Noise Figur
e)を7dBとし、チューナの出力として必要なC/Nを25dBと
すると、地上波を受信している場合のチューナのAGC(RF
AGC)ポイントは、式(1)の示すように計算される。
尚、S/NとC/Nは、それぞれ地上波とCATVからの入力信号
レベルと雑音の比と考えて、計算においては同等に扱
う。 −106+7+25=−74 dBm (1)
VのRF信号をチューナが受信する場合、例えば、入力RF
信号レベルが−55dBm、その時のC/Nを27dBとすれば、雑
音レベルは、−82(=−55−27)dBmとなる。この入力RF
信号レベルに対しては、上述の式(1)に示したAGCポ
イントの−74dBmに比べ、入力信号のレベルが低下して
いるため、低下している分の利得である19(=−55−(−
74))dBのAGCが掛けられていることになる。しかしなが
ら、NFに対しても同様のAGCが掛けられるため、NFは、2
6(=19+7)dBとなる。このときのチューナの出力C/N(TU
NER OUT)は、以下に示す式(2)に、代入することによ
り求められる。 C/N(TUNER OUT)=10Log(Ci/(Ni+(NF−1)kTB)) (2)
ル(真値)であり、Niは、チューナ入力雑音レベル(真
値)であり、kは、ボルツマン定数(=1.38E−23)であ
り、Tは、絶対温度(300K)であり、Bは、帯域幅(6MHz)で
ある。Ci,Ni,NFは、次式から求められる。
(5)の計算結果を代入すると、以下の式(6)のよう
になる。 C/N(TUNER OUT)=10Log((3.2E−9) /((6.3E−12)+(400−1)×(1.38E-23)×300×(6E+6))) =10Log(197.5)≒23 (dB) (6)
される出力C/N=25dBに対して、2dB不足していることが
わかる。
信する場合、混変調歪みを低減させるため、AGCポイン
トの設定を高感度(入力RF信号レベルの低下レベルが小
さくてもAGC回路を作動させる設定)にする必要がある
が、CATVのRF信号を受信する場合には、地上波よりも雑
音レベルが高いため、C/NのよいRF信号を受信するため
に、CATVのRF信号受信のためのAGCポイントの設定は地
上波よりも低感度(入力RF信号レベルの低下レベルが大
きい場合にAGC回路を作動させる設定)にする必要があ
り、この2つの信号に対して最適なAGCポイントを設定
することが困難であるという課題があった。
たものであり、地上波によるデジタルテレビジョン信号
とCATVによるデジタルテレビジョン信号のそれぞれに対
して最適なAGCポイントを設定させるものである。
ル信号受信装置は、第1の信号と第2の信号のAGCポイ
ントをそれぞれ個別に設定する設定手段と、入力される
信号が、第1の信号と第2の信号のいずれであるかに対
応して、設定手段によって設定されたAGCポイントを切
り換える切換手段とを含むことを特徴とする。
は、第1の信号と第2の信号のAGCポイントをそれぞれ
個別に設定する設定ステップと、入力される信号が、第
1の信号と第2の信号のいずれであるかに対応して、設
定ステップで設定されたAGCポイントを切り換える切換
ステップとを含むことを特徴とする。
と第2の信号のAGCポイントをそれぞれ個別に設定する
設定ステップと、入力される信号が、第1の信号と第2
の信号のいずれであるかに対応して、設定ステップで設
定されたAGCポイントを切り換える切換ステップとを含
む処理を実行させるコンピュータが読み取り可能なプロ
グラムを提供することを特徴とする。
請求項3に記載のデジタル信号受信方法、および請求項
4に記載の提供媒体においては、第1の信号と第2の信
号のAGCポイントが、それぞれ個別に設定され、入力さ
れる信号が、第1の信号と第2の信号のいずれであるか
に対応して切り換えられる。
ルテレビジョン信号受信装置の構成例を示している。ア
ンテナ11は、地上波のデジタルテレビジョン信号をRF
信号として受信し、チューナ12に出力する。また、チ
ューナ12には、端子10からCATVのデジタルテレビジ
ョン信号が入力される。チューナ12は、アンテナ11
から受信したRF信号のデジタルテレビジョン信号を、所
定の一定なIF信号に変換し、SAWF(Surface Acoustic Wa
ve Filter)13に出力する。
波数信号だけを通過させる。IF AGCアンプリファイア
(以下IF AGCアンプとする)14は、入力されたIF信号
を所定のレベルにし、ADC(Analog Digital Converter)
15に出力する。
れた信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換し、
デジタル復調器16に出力する。デジタル復調器16
は、入力されたデジタル信号を復調し、画像信号を図示
せぬ後段の回路に出力する。
信装置の動作について説明する。アンテナ11または端
子10からRF信号として受信した地上波あるいはCATVの
デジタルテレビジョン信号は、チューナ12において、
所定の周波数のIF信号に変換される。このとき、チュー
ナ12は、IF AGCアンプ14から送られてくるRF AGC信
号に基づいて、IF信号の利得を制御し、SAWF13に出力
する。
波数の信号だけを抽出し、IF AGCアンプ14に出力す
る。IF AGCアンプ14は、入力されたIF信号を所定のレ
ベルに増幅し、ADC15に出力する。IF AGCアンプ14
の出力信号の利得の制御は、デジタル復調器16からの
AGC信号に基づいて行われる。
からデジタル信号に変換し、デジタル復調器16に出力
する。デジタル復調器16は、受信したデジタル信号を
画像信号に復調し、図示せぬ後段の回路に出力すると共
に、IF AGCアンプ14にIF AGC信号を出力する。
信装置においては、IF AGCアンプ14からチューナ12
に送られるRF AGC信号に基づいて、チューナ12がRF A
GCを行うと共に、デジタル復調器16からIF AGCアンプ
14に送られるIF AGC信号に基づいて、IF AGCアンプ1
4がIF AGCを行う。
12の入力レベルが一定になったところで、RF AGCが掛
けられる。これは、IF信号に対して、チューナ12の最
大感度の状態でS/NまたはC/Nのよい画像を得やすくした
後、RF信号に対して、チューナ12の利得を抑え、混変
調歪みなどが生じないようにさせるためである。
AGCポイントを制御する回路の構成例を示している。コ
ンパレータ23の非反転入力端子には、デジタル復調器
16からのIF AGC信号が入力される。コンパレータ23
の反転入力端子には、切替スイッチ22を介して、基準
電源21aあるいは基準電源21bから基準電圧V1また
はV2が入力される。コンパレータ23の出力端子から出
力される信号は、RF AGC信号としてチューナ12に出力
される。
びV2(V1>V2)は、それぞれが、地上波およびCATVのデ
ジタルテレビジョン信号を受信した場合のRF AGCポイン
トの設定電圧とされ、基準電圧V1は、基準電圧V2より大
きな値とされている。
地上波のデジタルテレビジョン信号であるかCATVのデジ
タルテレビジョン信号であるかを判断し、地上波である
と判断した場合、切替スイッチ22を、電圧電源21a
に接続し、CATVであると判断した場合、電圧電源21b
に接続する。すなわち、この切替スイッチ22によっ
て、2つの設定電圧(RF AGCポイント)を切り替えるこ
とができるようになされている。
ントを制御する回路の動作について説明する。IF AGCア
ンプ14は、入力信号の種類を判断し、入力信号が地上
波である場合、切替スイッチ22を、電圧電源21aに
接続し、コンパレータ23の反転入力端子に基準電圧V1
を入力させる。デジタル復調器16から出力されたIFAG
C信号は、コンパレータ23の非反転入力端子に入力さ
れる。
された基準電圧V1と非反転入力端子に入力されたIF AGC
信号の電圧(レベル)を比較し、図5の実線で示すよう
に、IF AGC信号の電圧が、反転入力端子の基準電圧V1よ
り大きい場合、一定の高レベルのRF AGC信号を出力し、
IF AGC信号の電圧が、電圧V1より小さい場合、そのレベ
ルに応じてRF AGC信号のレベルを徐々に小さくする。
れ、チューナ12は、このRF AGC信号に基づいて、出力
するIF信号の利得を制御する。
ジョン信号を受信する場合、切替スイッチ22が、電圧
電源21bに接続され、その基準電圧V2がIF AGC信号と
比較される。以下の処理は同様である。
V1,V2について説明する。
レベルは、-106dBmであり、チューナ12のNFを7dBと
し、チューナ12の出力として必要なC/Nを25dBとする
と、地上波を受信している場合のチューナ12のAGC(RF
AGC)ポイントは、上述した式(1)と同様に、式
(7)のように計算される。 −106+7+25=−74 dBm (7)
号を受信する場合、電圧電源21aの基準電圧V1は、式
(7)に示される入力RF信号レベル−74dBmを満たす電
圧(AGCポイント)とすればよいことになる。
する場合、例えば、入力RF信号レベルが−55dBm、その
時のC/Nを27dBとすれば、雑音レベルは、−82(=−55−
27)dBmとなる。このときのチューナ12の出力C/N(TUN
ER OUT)は、これらの値を、前述のC/N(TUNER OUT)の式
(2)に、代入することにより次のように求められる。
0)の計算結果を代入すると、以下の式(11)のよう
なる。 C/N(TUNER OUT)=10Log((3.2E−9) /((6.3E−12)+(5−1)×(1.38E-23)×300×(6E+6))) =10Log(500)≒27 (dB) (11)
1bの電圧V2は、RF AGCポイントを−55dBmを満たす電
圧とすれば、チューナ12に必要とされるC/N(TUNER OU
T)である25dBの条件を満たす。
タルテレビジョン信号を受信する場合のV1は、−74dB
m、CATVのデジタルテレビジョン信号を受信する場合のV
2は、−55dBmのそれぞれを満たす電圧(RF AGCポイント)
となるように設定すればよいことになる。
いてCATVのデジタルテレビジョン信号を受信する場合の
基準電圧V2(図5の一点鎖線)は、地上波のデジタルテ
レビジョン信号を受信する場合の基準電圧V1(図5の実
線)よりも低電圧に設定されている。これによって、RF
AGCは、地上波よりもCATVの方が、掛かりにくい設定と
することができる。
信装置において、地上波のデジタルテレビジョン信号と
CATVのデジタルテレビジョン信号によって、異なるRF A
GCポイントを設定できるようにしたので、それぞれのデ
ジタルテレビジョン信号に最適なRF AGCポイントを設定
できる。
よる2つの設定について説明してきたが、地上波とCATV
以外の入力信号レベルと雑音レベルの異なるデジタルテ
レビジョン信号がさらに複数ある場合には、電圧電源の
数を3つ以上にし、切替スイッチ22を用いて切り替
え、3つ以上のRF AGCポイントの設定ができるようにし
てもよい。
ータプログラムをユーザに提供する提供媒体としては、
磁気ディスク、CD-ROM、固体メモリなどの記録媒体の
他、ネットワーク、衛星などの通信媒体を利用すること
ができる。
置、請求項3に記載のデジタル信号受信方法、および請
求項4に記載の提供媒体によれば、第1の信号と第2の
信号のAGCポイントが、それぞれ個別に設定され、入力
される信号が、第1の信号と第2の信号のいずれである
かに対応して切り換えられるようにしたので、第1の信
号と第2の信号の最適なAGCポイントが設定できる。
を示す図である。
信装置の構成例を示すブロック図である。
路の構成例を示す図である。
ナ, 12 チューナ,13 SAWF, 14 IF AGCア
ンプ, 15 ADC, 16 デジタル復調器, 21
a,21b 基準電源, 22 切替スイッチ, 23
コンパレータ
Claims (4)
- 【請求項1】 第1の信号と第2の信号の両方の信号を
受信可能なデジタル信号受信装置において、 前記第1の信号と前記第2の信号のAGCポイントをそれ
ぞれ個別に設定する設定手段と、 入力される信号が、前記第1の信号と前記第2の信号の
いずれであるかに対応して、前記設定手段によって設定
されたAGCポイントを切り換える切換手段とを含むこと
を特徴とするデジタル信号受信装置。 - 【請求項2】 前記第1の信号と第2の信号は、地上波
のデジタルテレビジョン信号とCATVのデジタルテレビジ
ョン信号であることを特徴とする請求項1に記載のデジ
タル信号受信装置。 - 【請求項3】 第1の信号と第2の信号の両方の信号を
受信可能なデジタル信号受信装置のデジタル信号受信方
法において、 前記第1の信号と前記第2の信号のAGCポイントをそれ
ぞれ個別に設定する設定ステップと、 入力される信号が、前記第1の信号と前記第2の信号の
いずれであるかに対応して、前記設定ステップで設定さ
れたAGCポイントを切り換える切換ステップとを含むこ
とを特徴とするデジタル信号受信方法。 - 【請求項4】 第1の信号と第2の信号の両方の信号を
受信可能なデジタル信号受信装置に、 前記第1の信号と前記第2の信号のAGCポイントをそれ
ぞれ個別に設定する設定ステップと、 入力される信号が、前記第1の信号と前記第2の信号の
いずれであるかに対応して、前記設定ステップで設定さ
れたAGCポイントを切り換える切換ステップとを含む処
理を実行させるコンピュータが読み取り可能なプログラ
ムを提供することを特徴とする提供媒体。
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