JP2002261667A

JP2002261667A - 受信装置

Info

Publication number: JP2002261667A
Application number: JP2001054674A
Authority: JP
Inventors: Susumu Osawa; 進大沢
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-13
Also published as: US20020118782A1; US7099415B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数系統の電波を複数のアンテナで受信する
受信装置において、受信信号が非常に弱い場合や受信条
件が悪い場合でも、安定した信号の受信を維持できる受
信装置を提供する。【解決手段】複数系統の放送電波を受信する少なくと
も２のアンテナと、前記アンテナが受信した信号を各ア
ンテナ毎に増幅する信号増幅部と、前記信号増幅部が増
幅した受信信号の各々を重畳する信号重畳部と、前記信
号重畳部からの出力信号を復調して、前記放送電波に含
まれる受信情報を再生する復調再生部とを設けた受信装
置において、受信情報の再生状況が劣化した場合、受信
信号品質の劣化した系統の信号増幅部からの信号及び、
雑音の多い信号増幅部からの信号の少なくとも一方を、
前記出力信号から排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアンテナを
有する受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車載用受信機に代表される移動
体用受信装置では、装置の移動に伴い電波の受信環境が
時々刻々に変化する。このため、複数のアンテナを用い
て同一系統の放送電波又は複数系統の放送電波を受信
し、良好な受信状況の維持を試みるダイバーシチ受信が
用いられている。

【０００３】一方、車両における機器搭載上の利便性に
鑑み、車載受信機は、アンテナユニットと受信機本体ユ
ニットの２つのユニットに分けて構成され、両ユニット
間は受信電波を伝送する高周波ケーブルで接続されてい
る。アンテナユニットは、放送電波を受信するアンテナ
と、アンテナの近くに配置され放送電波を増幅する低雑
音増幅回路（以下、単にＬＮＡ(Low Noise Amplifier)
と称する）とから構成される。また、受信機本体ユニッ
トは、受信電波の検波及び復調を行って受信情報を再生
する復調・再生回路から構成される。

【０００４】従って、複数のアンテナを用いてダイバー
シチ受信を実施すると、複数のアンテナユニットと受信
機本体ユニットとを接続する高周波ケーブルがアンテナ
ユニットの数だけ必要となり、受信機としての実用性を
欠くおそれが生ずる。そのため、従来は、各々のアンテ
ナユニットから出力される放送電波を１つにまとめるた
めの信号重畳回路を設け、かかる信号重畳回路と受信機
本体ユニットとを１本の高周波ケーブルで接続する構成
を採用していた。

【０００５】しかしながら、この方式ではダイバーシチ
受信の対象となる全てのアンテナユニットからの放送電
波が信号重畳回路で重畳されるため、各アンテナからの
受信電波のみならず、各アンテナユニット内蔵のＬＮＡ
で発生したノイズも重畳加算されることになる。かかる
ノイズの加算は、受信状況が良好な場合には、受信信号
がノイズに比較して十分に大きな信号レベルを保持して
いるため、受信情報の再生に影響を与える恐れは少な
い。ところが、受信状況が劣化した場合は、受信信号が
ノイズに比較して十分大きな信号レベルを保持すること
ができない。このためノイズによる受信信号品質の劣化
を招き、受信機本体ユニットにおける受信情報の再生が
困難となる事態も生ずる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる欠点
を解消するためになされたものであり、複数のアンテナ
からの受信信号を重畳するダイバーシチ方式を用いる受
信機において、受信状況が劣化した場合でも、確実に受
信情報を再生し得る装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、放送電波を受
信する少なくとも２のアンテナと、前記アンテナが受信
した信号を各アンテナ毎に増幅する信号増幅部と、前記
信号増幅部が増幅した受信信号の各々を重畳する信号重
畳部と、前記信号重畳部からの出力信号を復調して、前
記放送電波に含まれる受信情報を再生する復調再生部
と、を有する受信装置であって、受信情報の再生状況が
劣化した場合、前記出力信号に含まれる受信信号の数を
削減する制御をなす制御部を有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による受信装置に
ついての実施例を示すブロック図である。なお、図１に
示す実施例は、同一内容の番組を衛星波系統と地上波系
統の２つの電波を用いて放送する放送波を受信する受信
装置の構成を示すものである。図１において、アンテナ
（１０ａ）及び（１０ｂ）は、放送局からの電波を受信
する受信アンテナである。図１の実施例においては、ア
ンテナ（１０ａ）が衛星波系統からの電波を受信し、
（１０ｂ）が地上波系統からの電波を受信する。

【０００９】アンテナユニット（２０）は、各々のアン
テナ毎に設けられているＬＮＡ（２１ａ）及び（２１
ｂ）と、各々のＬＮＡからの出力信号を加算重畳する信
号重畳回路（２２）から構成されている。なお、アンテ
ナ及びアンテナユニット（２０）に含まれるＬＮＡの数
は、図１に示す実施例に限定されるものではなく、受信
装置が採用するダイバーシチ受信の方式により２以上の
数において種々の値をとり得るものとする。

【００１０】受信機本体ユニット（３０）は、主に高周
波信号復調部（３１）、ディジタル信号復調部（３
２）、及び監視制御部（３３）から構成されている。さ
らに、高周波信号復調部（３１）は、各々の受信系統毎
に周波数変換機能及び自動利得調整機能等の検波復調機
能を備えた、衛星波系統検波復調回路（３１ａ）及び地
上波系統検波復調回路（３１ｂ）を含んでいる。

【００１１】また、ディジタル信号復調部（３２）は、
高周波信号復調部（３１）の出力である検波復調後の受
信信号からディジタルデータを復調再生する回路であ
る。監視制御部（３３）は、高周波信号復調部（３１）
及びディジタル信号復調部（３２）から、受信信号の信
号品質を表す種々の情報の供給を受け、アンテナユニッ
ト（２０）に含まれる各系統のＬＮＡの動作をＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御する回路である。

【００１２】図１に示す実施例の動作を以下に説明す
る。先ず、放送局からの電波は、各々の系統毎にアンテ
ナ（１０ａ）及び（１０ｂ）によって受信される。因み
に、アンテナ（１０ａ）及び（１０ｂ）は、それぞれ衛
星波用の円偏波受信アンテナと、地上波用の垂直偏波受
信アンテナである。各々のアンテナで受信された電波は
電気信号に変換され、各系統毎に、アンテナユニット
（２０）内のＬＮＡ（２１ａ）及びＬＮＡ（２１ｂ）に
供給され増幅処理がなされる。

【００１３】ＬＮＡ（２１ａ）及びＬＮＡ（２１ｂ）
は、それぞれ衛星波系統受信アンテナ（１０ａ）、地上
波系統受信アンテナ（１０ｂ）と組み合わせて最適な特
性となるように設計されている。例えば、衛星波系統の
ＬＮＡ（２１ａ）には、衛星からの受信電波が微弱であ
ることから地上波系統のＬＮＡ（２１ｂ）に比較して雑
音指数(Noise Figure)の低い増幅器が用いられる。ま
た、地上波系統のＬＮＡ（２１ｂ）には、移動によって
地上波の受信電界強度が強まることも有り得るため、増
幅器出力の歪みを防止すべく、高インターセプトポイン
トを有する増幅器が用いられる。

【００１４】なお、各系統のＬＮＡの動作は、受信機本
体ユニット内の監視制御部（３３）からの制御信号によ
り、独立してＯＮ／ＯＦＦ制御が可能となっている。各
系統のＬＮＡ（２１ａ）及びＬＮＡ（２１ｂ）からの増
幅出力信号は、信号重畳回路（２２）で加算重畳され、
１本の高周波ケーブルにまとめられる。これは、各系統
からの放送電波の周波数が各々異なるので、２つの放送
電波を１つのケーブルに重畳しても、受信機本体ユニッ
トにおいて、各系統からの信号を識別分離することが可
能だからである。

【００１５】因みに、信号重畳回路（２２）は、各ＬＮ
Ａからの出力を単純に加算重畳するものであり、インダ
クタやキャパシタ及び抵抗等の受動素子のみで構成され
ている。従って、各系統からの出力信号が本回路を通過
することにより混変調等の歪みが生ずるおそれはない。
信号重畳回路（２２）にて加算重畳された各系統の受信
信号は、前記高周波ケーブルを介して、アンテナユニッ
ト（２０）から受信機本体ユニット（３０）の高周波信
号復調部（３１）に供給される。そして、高周波信号復
調部（３１）の内部において、衛星波検波復調回路（３
１ａ）及び地上波検波復調回路（３１ｂ）の各回路に並
列に入力する。各系統の検波復調回路の入力を並列接続
としても、衛星波と地上波では変調方式及び使用周波数
が異なるため、各検波復調回路は目的とする受信信号を
識別することができるのである。

【００１６】各系統の検波復調回路では、入力した高周
波信号について周波数変換や自動利得調整器（図示せ
ず）による振幅調整が行われ、振幅調整後の信号が各系
統毎にディジタル信号復調部（３２）に出力される。一
方、各検波復調回路（３１ａ）及び（３１ｂ）内の自動
利得調整器で得られた受信信号の振幅情報は、各系統毎
に監視制御部（３３）にも供給される。

【００１７】ディジタル信号復調部（３２）は、衛星波
系統及び地上波系統からの検波信号を復調再生して放送
電波で送られてきたディジタル信号を再生する。それと
同時に、ディジタル信号復調部（３２）では、衛星波系
統及び地上波系統の各々の受信信号についてビット誤り
率等の信号品質の検定を行い、検出した信号品質情報を
各系統毎に監視制御部（３３）に供給する。

【００１８】監視制御部（３３）は、高周波信号復調部
（３１）から供給される衛星波及び地上波両系統の受信
信号の振幅情報や、ディジタル信号復調部（３２）から
供給される両系統のビット誤り率などの信号品質情報を
用いて、両系統の受信信号品質を判断する。なお、監視
制御部（３３）は、衛星波系統のＬＮＡよりも地上波系
統のＬＮＡで発生するノイズの方が多いことを予め認識
している。つまり、監視制御部（３３）は、各アンテナ
毎の受信品質情報と各ＬＮＡで発生するノイズ状況に基
づいて、受信装置における受信状況が最適となるように
各ＬＮＡのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うものとする。

【００１９】監視制御部（３３）における受信状況の判
断処理及び、それに伴う各系統のＬＮＡのＯＮ／ＯＦＦ
制御処理について、図２に示す処理フローチャートに基
づいて説明する。なお、図２のフローチャートに示す処
理サブルーチンは、監視制御部（３３）内部のメモリ部
（図示せず）に記憶されているものとし、同じく監視制
御部（３３）内部のマイクロプロセッサー（図示せず）
が内蔵クロックに同期して、かかるサブルーチンを所定
のタイミングで繰り返し実行するものとする。

【００２０】図２のサブルーチンにおいて、先ず、監視
制御部（３３）は、ステップ１０において高周波信号復
調部（３１）及びディジタル信号復調部（３２）から、
衛星波系統及び地上波系統についての受信信号の信号品
質に関する情報を入力する。受信信号品質は、信号の受
信状況を示すものであれば良く、例えば、受信信号の電
界強度や振幅情報及び、Ｃ／Ｎ比や復調再生した受信デ
ィジタルデータについてのビット誤り率のようなもので
もよい。因みに、これらの信号品質情報の内、受信電界
強度やＣ／Ｎ比のようにアナログ的情報は、主に高周波
信号復調部（３１）から供給され、ビット誤り率などの
ディジタル的情報は、主にディジタル信号復調部（３
２）から供給される。

【００２１】監視制御部（３３）は、これらの信号品質
情報が入力されると、衛星波及び地上波の両系統の受信
信号品質が、共に第１所定値を満足しているかを判断す
る（ステップ１１）。ここで、受信信号品質の第１所定
値とは、受信した電波から受信情報を、ＬＮＡによって
生じるノイズの影響を受けることなく、良好に再生でき
ることを保証する各信号品質情報の値を表すものとす
る。

【００２２】従って、監視制御部（３３）は、両系統の
信号品質或いは何れかの系統の信号品質が、かかる第１
所定値を満足している場合は、ＬＮＡを稼働状態のまま
としても特に影響はないものと判断して図２のサブルー
チンを終了する。一方、ステップ１１において、衛星波
及び地上波の両系統の受信信号品質が共に前記第１所定
値以下であった場合、監視制御部（３３）は、次のステ
ップ１２で両系統の信号品質が共に第２所定値を満足す
るか否かを判断する。ここで、信号品質の第２所定値と
は、受信した電波から受信情報を良好に再生できる最低
限の受信信号品質を表す値を言う。従って、受信信号の
信号品質が第２所定値を下回るときは、ＬＮＡからの発
生ノイズのレベルが極めて低いとは言え、その影響が無
視できなくなる。

【００２３】そこで、ステップ１２において、両系統の
受信信号品質が共に第２所定値以下の場合、監視制御部
（３３）は、衛星波系統からの受信信号のみを選択すべ
く、地上波系統のＬＮＡ（２１ｂ）をＯＦＦにする制御
信号をアンテナユニット（２０）に出力する（ステツプ
１３）。前述の如く、信号重畳回路（２２）は受動素子
のみを用いた単純な信号重畳回路であるので、同回路に
よって各系統からの受信信号のみならず各系統のＬＮＡ
で発生したノイズも重畳されることになる。つまり、ア
ンテナユニット（２０）内で重畳されるＬＮＡの数が多
いほど加算されるノイズが増加する。

【００２４】従って、受信信号の品質が劣化した場合
は、一般に受信信号の信号レベルが低下しているので、
信号重畳回路（２２）で重畳するＬＮＡからの信号の数
を減らすことにより、各々のＬＮＡで発生するノイズが
信号重畳回路（２２）の出力信号中から排除され、アン
テナユニット（２０）における雑音指数を改善すること
ができる。

【００２５】なお、ステップ１３で地上波系統のＬＮＡ
をＯＦＦにする理由は、衛星波系統には地上波系統に較
べ雑音指数(Noise Figure)の小さなＬＮＡが使用されて
いるので、衛星波系統よりも地上波系統のＬＡＮをＯＦ
Ｆにする方が雑音指数の改善としては効果的なためであ
る。また、衛星波の変調方式として一般的に用いられて
いるＱＰＳＫ（４位相偏移変調方式）の方が、地上波に
用いられているＯＦＤＭ（直交周波数分割多重変調方
式）に比較して、低いＣ／Ｎ比で同一の信号品質を得ら
れるので、両系統の受信信号レベルが著しく低下した場
合は、衛星波系統の受信を選択した方が信号品質を確保
する点で有利となるためでもある。

【００２６】一方、ステップ１２において、何れかの系
統からの受信信号品質が第２所定値以上である場合、監
視制御部（３３）は、受信信号品質の良好な方の系統を
選択すべく、信号品質が第２所定値以下の系統のＬＮＡ
に対し、その動作をＯＦＦにする制御信号を出力する
（ステップ１４）。かかる処理を行うことによって、受
信信号品質の良好な系統からの信号が選択されるだけで
なく、信号品質の劣る系統のＬＮＡの動作が停止される
ため、該ＬＮＡから発生するノイズが信号重畳回路（２
２）の出力信号中から排除され、不要なノイズの入力を
防止することができる。

【００２７】つまり、監視制御部（３３）は、ステップ
１３とステップ１４において、受信状況が劣化した場合
でも良好な受信状態の維持が容易となるような処理を行
う。すなわち、監視制御部（３３）は、受信情報の再生
に利用していない系統のＬＮＡから発生するノイズが信
号重畳回路（２２）で重畳されないように、信号重畳回
路（２２）で重畳する受信信号の数（ＬＮＡの数）を削
減するのである。

【００２８】また、監視制御部（３３）は、ステップ１
３又はステップ１４の処理を実行した後、ステップ１５
において所定時間のタイマーを起動する。そして、かか
るタイマーの所定時間が経過した後、ステップ１３又は
１４でＯＦＦにする制御を行ったＬＮＡに対し、その動
作をＯＮに復旧する制御信号を出力して本サブルーチン
を終了する。

【００２９】車載受信機においては移動に伴い電波の受
信状況が著しく変化するので、一旦受信状況が劣化した
電波系統であっても所定の時間が経過した後は、受信機
を搭載した車両の移動によって受信状況が良好となる可
能性が高いためである。本実施例におけるＬＮＡの制御
処理は、図２に示すフローチャートに限定されるもので
はなく、例えば、図１のブロック図における高周波信号
復調部（３１）或いは、ディジタル信号復調部（３２）
から得られる受信信号品質情報の内容に応じて重み付け
を行い、重要と考えられる受信信号品質の項目から優先
して判断を行うようにしても良い。

【００３０】本実施例では、同一内容の番組を衛星波系
統と地上波系統の２つの異なる系統を用いて放送する放
送波を受信する受信装置を例として挙げたが、本発明の
実施は、かかる事例に限定されるものではない。例え
ば、放送内容の異なる複数の系統を受信する受信装置で
あっても良い。この場合、受信系統の受信状況が劣化す
ると、受信系統以外の系統を重畳対象から外すことによ
り、信号重畳回路（２２）の出力信号に含まれるノイズ
の影響を緩和し、受信系統の受信状況を改善することが
できる。

【００３１】また、同一系統で同一内容の放送を複数の
アンテナで受信する受信装置であっても良い。この場合
は、受信状況が劣化すると、受信信号品質の低いアンテ
ナ或いは、ノイズレベルの高いＬＮＡからの系統を重畳
対象から外すことによって、重畳回路出力信号に含まれ
るノイズの影響を緩和し、受信状況の改善を図ることが
できる。

【００３２】なお、本実施例におけるＬＮＡの制御処理
は、ＬＮＡのＯＮ／ＯＦＦ制御に限定されるものではな
く、例えば、各信号系統のＬＮＡから受信信号加算回路
への出力をＯＮ／ＯＦＦ制御するような構成としても良
い。また、信号重畳回路（２２）の重畳対象が１つのみ
の場合、信号重畳回路は、前述の重畳処理を行っても良
いし、重畳処理は行わず、ＬＮＡからの信号を直接に高
周波信号復調部（３１）に供給するようにしても良い。

【００３３】さらに、本発明の実施は、図１のブロック
図に示す構成に限定されるものではなく、例えば、３以
上のアンテナを用いて電波を受信する受信装置でも良
い。この場合は、受信状態の劣化状況に応じて、ノイズ
レベルの高いＬＮＡ、又は信号品質の低いアンテナから
の受信信号を優先して順次、信号重畳回路（２２）の重
畳対象から外す構成としても良い。また、復調・再生中
の受信アンテナ以外のアンテナからの受信信号の全てを
重畳対象から外す構成としても良い。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、受信
状況が劣化した状況下においてノイズレベルの高い増幅
器或いは、信号品質の低い受信系統からの受信信号を選
択的に排除することにより、受信装置のフロントエンド
における雑音指数(Noise Figure)の上昇を抑えて受信状
況の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による受信装置の実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】図１に示す実施例における低雑音増幅回路（Ｌ
ＮＡ）の制御処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ａ衛星波系統受信アンテナ１０ｂ地上波系統受信アンテナ２０アンテナユニット２１ａ衛星波系統低雑音増幅回路（ＬＮＡ）２１ｂ地上波系統低雑音増幅回路（ＬＮＡ）２２信号重畳回路３０受信機本体ユニット３１高周波信号復調部３１ａ衛星波系統検波復調回路３１ｂ地上波系統検波復調回路３２ディジタル信号復調部３３監視制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放送電波を受信する少なくとも２のアン
テナと、前記アンテナが受信した信号を各アンテナ毎に増幅する
信号増幅部と、前記信号増幅部が増幅した受信信号の各々を重畳する信
号重畳部と、前記信号重畳部からの出力信号を復調して、前記放送電
波に含まれる受信情報を再生する復調再生部と、を有す
る受信装置であって、受信情報の再生状況が劣化した場合、前記出力信号に含
まれる受信信号の数を削減する制御をなす制御部を有す
ることを特徴とする受信装置。
【請求項２】同一内容の放送電波を受信する少なくと
も２のアンテナと、前記アンテナが受信した信号を各アンテナ毎に増幅する
信号増幅部と、前記信号増幅部が増幅した受信信号の各々を重畳する信
号重畳部と、前記信号重畳部からの出力信号を復調して、前記放送電
波に含まれる受信情報を再生する復調再生部と、を有す
る受信装置であって、受信情報の再生状況が劣化した場合、ノイズレベルの高
い前記信号増幅部からの受信信号を、前記出力信号中か
ら排除する制御をなす制御部を有することを特徴とする
受信装置。
【請求項３】複数系統の放送電波を受信する少なくと
も２のアンテナと、前記アンテナが受信した信号を各アンテナ毎に増幅する
信号増幅部と前記信号増幅部が増幅した受信信号の各々
を重畳する信号重畳部と、前記信号重畳部からの出力信号を復調して、前記放送電
波に含まれる受信情報を再生する復調再生部と、を有す
る受信装置であって、受信情報の再生状況が劣化した場合、受信情報を再生す
る受信系統以外の系統からの受信信号を、前記出力信号
中から排除する制御をなす制御部を有することを特徴と
する受信装置。
【請求項４】同一内容の番組を複数系統の電波を用い
て放送する放送電波を受信する少なくとも２のアンテナ
と、前記アンテナが受信した信号を各アンテナ毎に増幅する
信号増幅部と前記信号増幅部が増幅した受信信号を重畳
する信号重畳部と、前記信号重畳部の出力を復調して、前記放送電波に含ま
れる受信情報を再生する復調再生部と、を有する受信装
置であって、受信情報の再生状況が劣化した場合、ノイズレベルの高
い信号増幅部からの受信信号及び、受信信号品質の劣る
系統の信号増幅部からの受信信号の少なくとも一方を、
前記出力信号中から排除する制御をなす制御部を有する
ことを特徴とする受信装置。