JP2003037540A - 放送信号受信装置及び放送信号処理方法 - Google Patents
放送信号受信装置及び放送信号処理方法Info
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- JP2003037540A JP2003037540A JP2002139243A JP2002139243A JP2003037540A JP 2003037540 A JP2003037540 A JP 2003037540A JP 2002139243 A JP2002139243 A JP 2002139243A JP 2002139243 A JP2002139243 A JP 2002139243A JP 2003037540 A JP2003037540 A JP 2003037540A
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Abstract
現するとともに、オーディオ信号におけるノイズ及びマ
ルチパス歪みを低減する。 【解決手段】 第1及び第2の復調器により、受信放送
信号を復調し、第1及び第2の出力信号を生成し、可変
重み付け信号に基づいて、第1及び第2の出力信号を重
み付けし、受信放送信号の更なる処理のために、信号の
重み付けされた和信号を生成し、第1及び第2の出力信
号に由来する品質指示信号及び/又は電界強度基づいて
可変重み付け信号を生成する。
Description
/周波数ダイバーシチコンセプトに基づいて動作する放
送信号受信装置及び放送信号処理方法に関する。
バーシチコンセプトは、受信放送信号に対応するオーデ
ィオ信号におけるノイズ及びマルチパス歪みを低減する
ための技術である。近年のアンテナダイバーシチコンセ
プトでは、通常、FM復調を行う前に、2つのアンテナ
の受信信号を結合する。この処理は、通常、ダイオード
を用いて実行される。良好な信号対雑音比を得るため
に、より振幅が大きい受信信号がFM復調器に供給され
る。
テナダイバーシチコンセプトによれば、オーディオ信号
に生じたノイズ又は歪みは最小化されず、電界強度が最
も強いアンテナからオーディオ信号を算出するのみであ
る。
れたものであり、オーディオ信号におけるノイズ及びマ
ルチパス歪みを低減する放送信号受信装置及び放送信号
処理方法を提供することを目的とする。
めに、本発明に係る放送信号受信装置は、受信放送信号
を復調し、第1の出力信号を生成する第1の復調器を備
える放送信号受信装置において、受信放送信号を受信
し、受信放送信号を復調して第2の出力信号を出力する
少なくとも1つの第2の復調器と、可変重み付け信号に
基づいて、第1及び第2の復調器の出力信号又は出力信
号に由来する信号を重み付けし、受信放送信号の更なる
処理のために、信号の重み付けされた和信号を生成する
重み付け回路と、第1及び第2の復調器からの出力信号
及び/又は出力信号に由来する品質指示信号及び/又は
第1及び第2の復調器からの出力信号に対応する電界強
度及び/又は電界強度に由来する品質指示信号に基づい
て可変重み付け信号を生成する制御回路とを備える。
送信号に含まれるノイズ及び歪みが考慮され、これらに
基づいて、全ての受信放送信号又は全ての受信放送信号
に由来する信号間でスライディングトランジッション
(sliding transition)が行われ、これにより信号対雑
音比(signal-to-nolse ratio:SNR)が向上する。
第2の復調器は、第1及び第2のアンテナからそれぞれ
同じ周波数の受信放送信号が供給され、この受信放送信
号を復調して、アンテナ(空間)ダイバーシチコンセプ
トを実現する。さらに、異なるアンテナから異なる周波
数の受信放送信号が供給されてもよい。
においては、第1及び第2の復調器は、共通のアンテナ
からそれぞれ異なる周波数の受信放送信号が供給され、
この受信放送信号を復調して、周波数ダイバーシチ又は
アンテナ及び周波数ダイバーシチを実現する。
は、少なくとも2つのアンテナで受信された信号及び/
又は少なくとも2つの異なる周波数を有する信号が復調
される。復調されたオーディオ信号内に含まれるノイズ
及び歪みの量が比較され、これらのオーディオ信号に対
する重み付けが行われる。このような全ての受信オーデ
ィオ信号又は全ての受信オーディオ信号に由来する信号
間のスライディングトランジッションに基づいて実現さ
れるアンテナ及び/又は周波数ダイバーシチコンセプト
は、アンテナ/周波数が歪みを含まない場合であって
も、従来のアンテナ及び/又は周波数ダイバーシチコン
セプトに比べて、信号対雑音比を向上させる。
により実現されたアンテナダイバーシチコンセプトは、
アンテナにおいて歪みがない状況であっても、従来のア
ンテナダイバーシチコンセプトに比べて、信号対雑音比
を3dB向上させる。本発明に基づく周波数ダイバーシ
チシステムは、1本のアンテナのみでマルチパス歪みを
低減させることもできる。
号の重み付けは、全ての受信され、復調された放送信号
に含まれるノイズ及び/又は歪みの量に基づいて行われ
る。重み付け信号は、復調された放送信号の比較に基づ
いて、及び/又は復調された放送信号又はこの放送信号
に由来する信号のコヒーレント復調された直交成分等の
より複雑な演算に基づいて、及び/又はこのような信号
の帯域外ノイズの判定に基づいて生成することができ
る。さらに、後者の場合、復調された信号又はこの信号
に由来する信号の比較に基づいて、重み付け信号を算出
することができる。さらに、これに代えて、又はこれに
加えて、受信され復調された信号の電界強度を用いて、
重み付け信号を生成してもよい。
た場合、第1のデマルチプレクサは、第1の復調器の出
力信号が供給され、制御回路に供給する第1の品質指示
信号と、重み付け回路に供給する第1のステレオ差信号
と、重み付け回路に供給する第1のステレオ和信号とを
生成し、第2のデマルチプレクサは、第2の復調器から
出力信号が供給され、制御回路に供給する第2の品質指
示信号と、重み付け回路に供給する第2のステレオ差信
号と、上記付け回路に供給する第2のステレオ和信号と
を生成し、マトリックス回路は、重み付け回路により生
成された第1及び第2のステレオ差信号の重み付け和信
号及び第1及び第2のステレオ和信号の重み付け和信号
が供給され、左及び右オーディオ信号を生成する。
装置及び放送信号処理方法について、図面を参照して詳
細に説明する。
を図1に示す。2つの異なるアンテナ8、9で受信され
た高周波(RF)信号及び/又は2つの異なる周波数の
信号は、それぞれ第1のチューナ、すなわちFM復調器
1と、第2のチューナ、すなわちFM復調器2とによ
り、個別に復調される。第1のチューナ1から出力され
る第1の多重化信号mux1は、第1のデマルチプレク
サ5に供給され、第1の和信号sum1と第1の差信号
diff1に分離され、及び第1の品質指示信号Q1が
生成される。第2のチューナ2から出力される第2の多
重化信号mux2は、第2のデマルチプレクサ6に供給
され、第2の和信号sum2と第2の差信号diff2
に分離され、及び第2の品質指示信号Q2が生成され
る。
される第1及び第2の和信号sum1、sum2及び差
信号diff1、diff2は、重み付け回路3におい
て、可変重み係数が乗算された後、1つの重み付け和信
号及び1つの重み付け差信号として結合される。結合さ
れた重み付け和信号及び重み付け差信号は、マトリック
ス回路7に供給され、マトリックス回路7は、左信号と
右信号を算出する。結合された和信号及び差信号は、従
来の復調され分離された信号と同様に処理され、すなわ
ち、マトリックス回路7の前段及び/又は後段におい
て、ノイズ除去処理及び/又は最適復調処理(optimal
demodulation)を実行してもよい。
ff1、sum2、diff2の可変重み係数は、各オ
ーディオ信号に含まれるノイズ及び/又は歪みに基づい
て、制御回路4において算出される。各オーディオ信号
に含まれるノイズ及び/又は歪みは、好ましくは、コヒ
ーレント復調された両側波帯変調差信号(double sideb
and modulated difference signal)の直交成分(この
具体例においては、各品質指示信号Q1、Q2に対応す
る。)に基づいて算出される。勿論、復調信号の電界強
度及び/又は帯域外ノイズ(out of band noise)、す
なわち多重信号に含まれる周波数が60kHz以上のノ
イズを単独で、又は各オーディオ信号に含まれるノイズ
及び/又は歪みと組み合わせて用いて両オーディオ信号
の重み係数を算出してもよい。
変重み係数を算出するために、2つのチューナ1、2か
ら出力される電界強度も使用する。すなわち、第1のチ
ューナ1は、第1の電界強度(fieldstrength)指示信
号fs1を制御回路4に供給し、第2のチューナ2は、
第2の電界強度指示信号fs2を制御回路4に供給す
る。上述のように、受信され復調された信号(アンテナ
における信号ではない)の電界強度を示すこれらの電界
強度指示信号のみを用いて可変重み係数を算出すること
もできる。
び/又は同じ電界強度を有する場合、両オーディオ信号
は、同じ重み係数が乗算される。この場合、結合された
オーディオ信号内のノイズパワーは、従来のFM受信機
に比べて、3dB小さくなる。両オーディオ信号の歪み
に応じて、従来の受信機との比較による性能のゲイン
は、3dBより小さくなる。
しているため、2つの異なる周波数を有する2つのオー
ディオ信号を結合することができる。FM放送において
は、単一の周波数ネットワークの実現が不可能なため、
FM番組は、通常、複数の異なる周波数を介して送信さ
れる。したがって、同時刻及び同地点において、異なる
周波数を介して同じ番組を受信することができる。受信
機が送信機に近い場合、電界強度は強く、オーディオ信
号に歪みが生じることは希である。2つの送信機の中間
に位置する領域では、両方の送信機からのRF信号の電
界強度が弱く、オーディオ信号に歪みが生じやすい。こ
の場合、アンテナ(空間)及び/又は周波数ダイバーシ
チにより、オーディオ信号の歪みを大きく低減すること
ができる。マルチパス歪みは、周波数選択的であるた
め、アンテナを1つだけ用いても、周波数ダイバーシチ
によりマルチパス歪みを低減させることができる。すな
わち、通常、1つの地点において、ある周波数のFM復
調オーディオ信号が大きく歪んでいる場合、他の代替周
波数のFM復調オーディオ信号の歪みは小さい。したが
って、本発明によれば、1つのアンテナのみを有するF
M受信機によっても、マルチパス歪みを低減することが
できる。この点は、携帯型FM受信機又は1つのアンテ
ナしか有さない自動車に後付けされる受信機の場合に重
要である。
のチューナ及び第2のデマルチプレクサのみではなく、
さらなるチューナ及びデマルチプレクサ(及びアンテ
ナ)を設けて信号対雑音比のさらなる向上を実現しても
よい。
それぞれに対応する乗算器と、重み付けされた同じ種類
の信号に対応する加算器、すなわち分離された信号di
ff1、sum1、diff2、sum1に対応する4
つの乗算器と、同じ種類の信号diff1及びdiff
2の組と、sum1及びsum2の組に対応する2つの
加算器とを備える。この具体例に示す2つのデマルチプ
レクサ5、6を備える放送信号受信装置においては、制
御回路4により生成された重み付け信号は、一方のデマ
ルチプレクサ、この具体例では第2のデマルチプレクサ
6に対応する乗算器の入力端子に直接入力され、「重み
係数1を示す信号(1- weighting signal)」が他方の
デマルチプレクサ、この具体例では第1のデマルチプレ
クサ6の分離出力信号の信号パスにおける乗算器に入力
される。すなわち、重み付け回路3の出力信号は、以下
の式に基づいて生成される。
み付け信号+第1のデマルチプレクサの出力信号×(1
−重み付け信号) 以上の説明から明らかなように、重み付け回路3は、信
号の流れにおいて、各チューナの直後に設けてもよく、
マトリックス回路7の後段に設けてもよい。重み付け回
路3をマトリックス回路7の後段に設ける場合、マトリ
ックス回路7は、各デマルチプレクサの後段に設けら
れ、重み付け回路3は、マトリックス回路7からの出力
信号に対する重み付けを行う。
れ、異なるアンテナ及び/又は異なる周波数が選択され
る最適アンテナ/周波数ダイバーシチコンセプトによ
り、放送受信装置におけるノイズ及びマルチパス歪みを
低減することができる。
放送受信装置と異なり、電界強度アンテナダイバーシチ
に代えて、オーディオ信号に含まれる歪みに応じた最適
なアンテナダイバーシチが実現される。これにより、各
受信状態における性能が向上し、(アンテナが1本又は
2本の)従来のFM受信機に比べて、性能のゲインが少
なくとも3dB向上し、また、周波数ダイバーシチによ
り1本のアンテナのみでノイズ及びマルチパス歪みを低
減することができる。
置は、受信放送信号を復調し、第1の出力信号を生成す
る第1の復調器を備える放送信号受信装置において、受
信放送信号を受信し、受信放送信号を復調して第2の出
力信号を出力する少なくとも1つの第2の復調器と、可
変重み付け信号に基づいて、第1及び第2の復調器の出
力信号又はこの出力信号に由来する信号を重み付けし、
受信放送信号の更なる処理のために、この信号の重み付
けされた和信号を生成する重み付け回路と、第1及び第
2の復調器からの出力信号及び/又はこの出力信号に由
来する品質指示信号及び/又は第1及び第2の復調器か
らの出力信号に対応する電界強度及び/又はこの電界強
度に由来する品質指示信号に基づいて可変重み付け信号
を生成する制御回路とを備える。これにより、オーディ
オ信号におけるノイズ及びマルチパス歪みを低減するこ
とができる。
受信放送信号を復調し、第1の出力信号を生成するステ
ップを有する放送信号処理方法において、受信放送信号
を少なくとも1回個別に復調し、第2の出力信号を出力
するステップと、可変重み付け信号に基づいて、第1及
び第2の復調器の出力信号又はこの出力信号に由来する
信号を重み付けし、受信放送信号の更なる処理のため
に、この信号の重み付けされた和信号を生成するステッ
プと、第1及び第2の復調器からの出力信号及び/又は
この出力信号に由来する品質指示信号及び/又はこの第
1及び第2の復調器からの出力信号に対応する電界強度
及び/又はこの電界強度に由来する品質指示信号に基づ
いて可変重み付け信号を生成するステップとを有する。
これにより、オーディオ信号におけるノイズ及びマルチ
パス歪みを低減することができる。
する本発明を適用したステレオ放送受信装置の構成を示
す図である。
け回路、4 制御回路、5 第1のデマルチプレクサ、
6 第2のデマルチプレクサ、7 マトリックス回路
Claims (15)
- 【請求項1】 受信放送信号を復調し、第1の出力信号
を生成する第1の復調器を備える放送信号受信装置にお
いて、 受信放送信号を受信し、該受信放送信号を復調して第2
の出力信号を出力する少なくとも1つの第2の復調器
と、 可変重み付け信号に基づいて、上記第1及び第2の復調
器の出力信号又は該出力信号に由来する信号を重み付け
し、上記受信放送信号の更なる処理のために、該信号の
重み付けされた和信号を生成する重み付け回路と、 上記第1及び第2の復調器からの出力信号及び/又は該
出力信号に由来する品質指示信号及び/又は上記第1及
び第2の復調器からの出力信号に対応する電界強度及び
/又は該電界強度に由来する品質指示信号に基づいて上
記可変重み付け信号を生成する制御回路とを備える放送
信号受信装置。 - 【請求項2】 上記第1及び第2の復調器は、第1及び
第2のアンテナからそれぞれ同じ周波数の又は異なる周
波数の受信放送信号が供給され、該受信放送信号を復調
することを特徴とする請求項1記載の放送信号受信装
置。 - 【請求項3】 上記第1及び第2の復調器は、共通のア
ンテナからそれぞれ異なる周波数の受信放送信号が供給
され、該受信放送信号を復調することを特徴とする請求
項1又は2記載の放送信号受信装置。 - 【請求項4】 上記第1及び第2の復調器から出力され
た第1及び第2の出力信号又は該出力信号に由来する信
号のコヒーレント復調された直交成分を算出することに
より、それぞれの信号の品質指示信号を生成する演算回
路を備える請求項1乃至3いずれか1項記載の放送信号
受信装置。 - 【請求項5】 上記第1及び第2の復調器から出力され
た第1及び第2の出力信号又は該出力信号に由来する信
号の帯域外ノイズを判定することにより、それぞれの信
号の品質指示信号を生成する演算回路を備える請求項1
乃至4いずれか1項記載の放送信号受信装置。 - 【請求項6】 上記第1及び第2の復調器から出力され
た第1及び第2の出力信号又は該出力信号に由来する信
号の電界強度を判定することにより、それぞれの信号の
品質指示信号を生成する演算回路を備える請求項1乃至
5いずれか1項記載の放送信号受信装置。 - 【請求項7】 上記第1の復調器から出力信号が供給さ
れ、上記制御回路に供給する第1の品質指示信号と、上
記重み付け回路に供給する第1のステレオ差信号と、上
記重み付け回路に供給する第1のステレオ和信号とを生
成する第1のデマルチプレクサと、 上記第2の復調器から出力信号が供給され、上記制御回
路に供給する第2の品質指示信号と、上記重み付け回路
に供給する第2のステレオ差信号と、上記重み付け回路
に供給する第2のステレオ和信号とを生成する第2のデ
マルチプレクサと、 上記重み付け回路により生成された上記第1及び第2の
ステレオ差信号の重み付け和信号及び上記第1及び第2
のステレオ和信号の重み付け和信号が供給され、左及び
右オーディオ信号を生成するマトリックス回路を備える
請求項1乃至6いずれか1項記載の放送信号受信装置。 - 【請求項8】 受信放送信号を復調し、第1の出力信号
を生成するステップを有する放送信号処理方法におい
て、 上記受信放送信号を少なくとも1回個別に復調し、第2
の出力信号を出力するステップと、 可変重み付け信号に基づいて、上記第1及び第2の出力
信号又は該出力信号に由来する信号を重み付けし、上記
受信放送信号の更なる処理のために、該信号の重み付け
された和信号を生成するステップと、 上記第1及び第2の出力信号及び/又は該出力信号に由
来する品質指示信号及び/又は上記第1及び第2の出力
信号に対応する電界強度及び/又は該電界強度に由来す
る品質指示信号に基づいて上記可変重み付け信号を生成
するステップとを有する放送信号処理方法。 - 【請求項9】 第1及び第2のアンテナからそれぞれ同
じ周波数の又は異なる周波数の受信放送信号が供給さ
れ、該受信放送信号を復調するステップを有する請求項
8記載の放送信号処理方法。 - 【請求項10】 共通のアンテナからそれぞれ異なる周
波数の受信放送信号が供給され、該受信放送信号を復調
するステップを有する請求項8又は9記載の放送信号処
理方法。 - 【請求項11】 上記第1及び第2の出力信号又は該出
力信号に由来する信号のコヒーレント復調された直交成
分を算出することにより、それぞれの信号の品質指示信
号を生成するステップを有する請求項8乃至10いずれ
か1項記載の放送信号処理方法。 - 【請求項12】 上記第1及び第2の出力信号又は該出
力信号に由来する信号の帯域外ノイズを判定することに
より、それぞれの信号の品質指示信号を生成するステッ
プを有する請求項8乃至11いずれか1項記載の放送信
号処理方法。 - 【請求項13】 上記第1及び第2の出力信号又は該出
力信号に由来する信号の電界強度を判定することによ
り、それぞれの信号の品質指示信号を生成するステップ
を有する請求項8乃至12いずれか1項記載の放送信号
処理方法。 - 【請求項14】 上記第1の出力信号を分離し、第1の
品質指示信号と、第1のステレオ差信号と、第1のステ
レオ和信号とを生成するステップと、 上記第2の出力信号を復調し、第2の品質指示信号と、
第2のステレオ差信号と、第2のステレオ和信号とを生
成するステップと、 上記第1及び第2のステレオ差信号の重み付け和信号及
び上記第1及び第2のステレオ和信号の重み付け和信号
に基づいて、左及び右オーディオ信号を生成するステッ
プとを有する請求項8乃至13いずれか1項記載の放送
信号受信装置。 - 【請求項15】 コンピュータ又はデジタルシグナルプ
ロセッサにより実行されて、請求項8乃至14いずれか
1項記載の放送信号処理方法を実現するコンピュータプ
ログラムを有するコンピュータプログラム製品。
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