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

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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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    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
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    • H04B7/0848—Joint weighting
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ及び／又は周波数ダイバーシチを実
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

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ（空間）
／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。
【０００２】
【従来の技術】アンテナ（空間）及び／又は周波数ダイ
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、近年のアン
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。
【０００４】そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなさ
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
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。
【０００６】すなわち、本発明によれば、復調された放
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。
【０００７】本発明においては、好ましくは、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。
【０００８】これに代えて、又はこれに加えて、本発明
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。
【０００９】すなわち、本発明の好適な具体例において
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。
【００１０】例えば、本発明に基づく、２本のアンテナ
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。
【００１１】復調された放送信号又はこれに由来する信
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。
【００１２】本発明をＦＭステレオ放送受信機に適用し
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。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る放送信号受信
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。
【００１４】本発明を適用した放送信号受信装置の構成
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。
【００１５】デマルチプレクサ５、６からそれぞれ出力
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。
【００１６】分離されたオーディオ信号ｓｕｍ１、ｄｉ
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。
【００１７】図１に示す具体例では、制御回路４は、可
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。
【００１８】両オーディオ信号が同じ量の歪みを含み及
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。
【００１９】本発明のコンセプトは、ＲＦ信号から独立
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。
【００２０】また、本発明に基づく放送受信装置に第２
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。
【００２１】重み付け回路３は、重み付けすべき信号の
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。
【００２２】第２のデマルチプレクサ６の出力信号×重
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。
【００２３】本発明によれば、オーディオ信号が評価さ
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。
【００２４】本発明に基づく放送受信装置では、従来の
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。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る放送受信装
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。
【００２６】また、本発明に係る放送信号処理方法は、
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】アンテナ及び／又は周波数ダイバーシチを実現
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。
【符号の説明】
１ 第１のチューナ、２ 第２のチューナ、３ 重み付
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビルトゥハーゲン、イエンス ドイツ連邦共和国、70327 シュトゥット ゥガルト ハインリッヒ−ヘルツ−シュト ラーセ １ ソニー インターナショナル （ヨーロッパ） ゲゼルシャフト ミッ ト ベシュレンクテル ハフツング アド バンスド テクノロジー センター シュ トゥットゥガルト内 Ｆターム(参考） 5K052 AA01 AA11 BB05 CC04 DD03 FF31 5K059 AA08 CC03 CC06 DD35 EE03

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【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。
  9. 【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。
  10. 【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。
  11. 【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。
  12. 【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。
  13. 【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。
  14. 【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。
  15. 【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。
JP2002139243A 2001-05-14 2002-05-14 放送信号受信装置及び放送信号処理方法 Expired - Fee Related JP4758592B2 (ja)

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