JP2003516048A - チューナアラインメント - Google Patents

チューナアラインメント

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JP2003516048A JP2001541233A JP2001541233A JP2003516048A JP 2003516048 A JP2003516048 A JP 2003516048A JP 2001541233 A JP2001541233 A JP 2001541233A JP 2001541233 A JP2001541233 A JP 2001541233A JP 2003516048 A JP2003516048 A JP 2003516048A
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Abstract

(57)【要約】 デジタル信号(MPEG2-TS)用受信機をチューニングする方法において、入力信号(RF-in)がフィルタ処理されて(In-filt,Band-filt)、処理信号を取得し、特性のデジタル形態(BER)は、処理信号から決定され(Mix/Osc/IF amp IF-downconv-2,C)、フィルタ処理ステップ(In-filt,Band-filt)は、特性のデジタル形態(BER)に応じて微調整される(μP,PLL,DAC1-DAC3)。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術の分野】
本発明は、チューニング方法と、MPEG2伝送ストリームのようなデジタル信号
用の受信機に関する。
【０００２】
【背景技術】
1986年8月に刊行されたIEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. C
E-32, No. 3の論文”Fully automatic self alignment of TV-tuners”は、発振
器、PLLシステム、3×6ビットD/Aコンバータ、ミキサ及びサンプル−ホールド回
路からなるダイナミックアラインメントシステムを開示している。アラインメン
トプロセスは、所望のテレビ番組を選択することによって開始される。チューナ
発振器を正確な周波数に設定するPLLデータが計算され、PLLデータが格納される
。RFフィルタアラインメントは、次のように実行される。入力トランジスタ段は
、RF2極フィルタからの全てのアンテナ信号を遮断するために1V周辺のAGC電圧を
受信する。2次フィルタは1又は30Vに設定され、１次フィルタは初期化され、ア
ラインメントサブルーチンが実行される。１次フィルタのアラインメントを最大
にすると、１次フィルタは1又は30Vに設定される。その後、２次フィルタが初期
化され、アラインメントサブルーチンが再び実行される。この手順が終了した後
、１次フィルタは、適切なチューニング電圧値に設定される。PLLは、ドイツ国
のTV規格の場合にはPLL+2.75MHzに設定され、この場合、画像の搬送周波数と音
声の搬送周波数との間には5.5MHzの差が存在する。AGCは、（制御されない）最
大利得を入力段において許容するために7Vとなる。アンテナフィルタが初期化さ
れ、アラインメントルーチンが再び開始される。この実行が完了した後、PLLは
、所望のテレビ番組の正確な発振周波数であるPLL-2.75MHzとなる。アラインメ
ントが終了し、テレビジョン受像機は受信モードに戻る。 チャネルを変更する度にチューナの全体的な再アラインメントを被り、あるフ
ィルタがアラインメントされると、他のフィルタが基準モードに入る。プロトタ
イプの分析は、全アラインメント手順が300ms内で終了することを示し、それは
比較的長い。デジタル受信機においてRF受信ブロックよりも多くのロックすべき
ループが存在し、かつ、このブロックがチャネル切り替え時間に対して主要な因
子であると考察すると、チューナに対して特定される現在の150msでさえ非常に
低速である。さらに、チューナアラインメントシーケンスは、アンテナ入力部に
到達する信号の応答を考慮してないように思われ、その信号は、公称的にフラッ
トでないおそれがある。従来の解決は、１次チューナ回路及び２次チューナ回路
のアラインメントに必要な信号を発生させる他のミキサブロックも要求する。 単一の変換チューナは、入力信号を中間周波数に変更する前に不所望な信号を
抑制するトラッキングフィルタのセットを利用する。フィルタの適用範囲、広範
囲のインピーダンス及び周波数とともに変動するQ値のために、材料及びプロセ
スに関する著しいコストの増大を被ることなく一定の周波数応答を維持するのは
困難である。
【０００３】 欧州特許出願番号第0,176,144号は、自動無線周波数共振回路の調整回路(auto
matic radio-frequency resonant circuit adjustment circuit)を具えるテレビ
ジョン受像機を開示している。受像機の読出し周波数入力部から発生する二つの
搬送波が利用され、二つの搬送波の振幅の積が、無線周波数共振回路の出力部に
結合した検出回路によって形成される。共振回路の調整は、この積の最大値に対
して実行され、したがって、アナログ信号に対して簡単な方法で正確な調整が行
われる。
【０００４】
【発明の開示】
本発明の目的は、特に、デジタル信号を用いる向上したチューナフィルタアラ
インメントを提供することである。このために、本発明は、独立項で規定したよ
うなチューニング方法及びデジタル信号用受信機を提供する。好適例を従属請求
項に規定する。
【０００５】 本発明の第１の態様によるデジタル信号用受信機のチューニング方法では、入
力信号をフィルタ処理して、処理信号を取得し、特性(merit)のデジタル形態を
処理信号から決定し、フィルタ処理ステップを、特性のデジタル形態に応じて微
調整する。特性のデジタル形態をビットエラーレートとすることができる。好適
には、特性のデジタル形態を、1999年3月31日に出願された未発行の米国特許出
願番号09/282,322号（代理人の整理番号PHA23.641）に従って発生した信号品質
表示信号とする。
【０００６】 ビットエラーレートの使用は、互いに相違するタイプの回路から既知である。
米国特許番号第4,639,682号は、位相シフトキーング信号用の搬送波再生回路を
開示している。周波数変換器は、PSK信号の周波数を、再生すべき搬送波の周波
数に変換する。搬送波再生回路は、搬送波を再生するPLL回路を有する。再生さ
れた搬送波中の意図したデータが復調される。周波数訂正データ発生器は、復調
されたデータのビットエラーレートに従って訂正データを形成し、訂正データを
、PLL回路の電圧制御される発振器に対する制御電圧に重ね合せる。
【０００７】 米国特許出願第5,065,107号は、抑制された搬送波信号用の位相同期ループ帯
域幅切替復調器を開示している。可変周波数発振器は、中間周波数に対応する周
波数で発振を行う制御信号に応答する。周波数差検出器によって、入力信号の周
波数と中間周波数との間の周波数差を表す出力信号を発生させる。フィードバッ
クループネットワークは、狭帯域経路及び広帯域経路を有し、制御信号を発生さ
せるとともに制御信号をこれら経路のうちの一方を通じて発振器に供給する検出
器出力信号に応答し、これによって、制御信号に応答して発振器の中間周波数を
変更する。品質検出器は、検出器出力信号に応答して、入力信号のビットエラー
レートに対応する信号を発生させる。選択手段は、ビットエラーレート信号が予
め設定されたしきい値より下のときには、ビットえらレート信号に応答して、狭
帯域経路を通じて制御信号を送出し、ビットエラーレート信号が予め設定された
しきい値を超えるときでも、広帯域経路を通じて制御信号を送出する。
【０００８】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明は、チューナのRF応答の動的な微調整(dynamic fine-tuning)が単一の
変換チューナの上記制限を克服するだけでなく通信ネットワークの歪みも保証す
るという認識に基づく。この概念は、ワイヤを巻いたエアコイル(air-coil)を手
動で調整することによって通常の方法で大幅な調整が行われるチューナを必要と
する。これによって約８０％のパフォーマンスが達成されると仮定すると、微調
整によって残りの２０％が達成される。RF応答の８０％のパフォーマンスレベル
は、ロック(lock)を取得するとともに同期を発生させるデジタル受信機に対して
ほぼ十分である。チューナアラインメントの向上は、特性（例えばビットエラー
レート）のデジタル形態が最適値に到達するまでRF回路の個別のチューニングの
問題である。
【０００９】 図１は、本発明によるチューナの実施の形態を示す。RF入力信号RF-in(55..80
1MHz)は入力フィルタIn-filtに供給される。その出力信号は、プリアンプPre-am
pを通じて複同調帯域通過フィルタBand-filt(double tuned band-filter)に供給
される。複同調帯域通過フィルタBand-filtの出力は、例えば45.75MHzのIF出力
信号IF-outを発生させるミキサ／発振器／IF増幅回路Mix/Osc/IF ampに供給され
る。ミキサ／発振器／IF増幅回路Mix/Osc/IF ampの他の出力部は、複数の同調電
圧出力部を有するPLL ICの入力部に結合される。PLL回路は、入力フィルタIn-fi
lt、複同調帯域通過フィルタBand-filt及び発振タンク回路Osc-tankを制御し、
そのタンク回路は、同調局所発振器(tuner local oscillator)を形成するととも
に、ミキサ／発振器／IF増幅回路Mix/Osc/IF ampに結合した出力部を有する。コ
イルは、工場でのアラインメントに使用される。それは、所望の応答が達成され
るまで（スティックによって押し出されることによって）開閉される。
【００１０】 IF出力信号IF-outは、SAW-filtを通じて第２のIFダウンコンバータIF-downcov
-2に供給される。第２のIFダウンコンバータIF-downconv-2の出力部を、例えばM
PEG-2伝送ストリームMPEG2 TSを発生させるデジタル復調器Dig-demに結合する。
デジタル復調器Dig-demはイコライザを有する。 デジタル復調器Dig-demで利用できる（作成される）、1999年3月31日に出願さ
れた未発行の米国特許出願番号09/282,322号（代理人の整理番号PHA23.641）に
従って発生したビット誤り速度BER、好適には信号品質表示信号のような誤り情
報は、調整ブロック(conditioning block)Ｃの任意の調整後マイクロプロセッサ
μPに供給される。マイクロプロセッサμPは、後に説明するアルゴリズムに従っ
て、PLL ICに含まれる３個のD/AコンバータDAC1,DAC2及びDAC3を制御する。
【００１１】 好適な微調整アルゴリズムは、以下のステップを具える。 １． 新たなチャネルへの変更。ロックがない場合、信号は誤りである。ロック
がある場合、以下のステップに進む。 ２． 入力フィルタを制御する微調整DAC1。 ３． 複同調帯域通過フィルタの１次フィルタ(primary filter)を制御する微調
整DAC2。 ４． 複同調帯域通過フィルタの２次フィルタ(secondary filter)を制御する微
調整DAC3。 微調整動作２−４の各々は以下のステップを具える。 ａ． DACオフセットの増大。これによってビットエラーレートが減少する場合
、このステップａを繰り返す。 ｂ． DACオフセットの減少。これによってビットエラーレートが減少する場合
、このステップｂを繰り返す。 ｃ． DACオフセットの増大。 その結果、チャネル変更がトリガされると、チューナは、（必要な場合には）
帯域を変更するためにインターICバス(I2C）を通じて標準コマンドを受信すると
ともに、発振器を正確な発振周波数にチューニングする。これに関して、クオジ
エラーフリー(quasi-error-free:QEF)に対する特定のRF応答フラットネス(RF re
sponse flatness)及び／又はビットエラーレートしきい値に到達しなくても、画
像を利用できる。
【００１２】 チューナの１次回路及び２次回路を通常状態に保持すると、入力フィルタIn-f
iltの中心周波数は、DAC1のオフセットによって変更される。これは、先ず正の
方向に移動する。ビットエラーレートが向上（減少）する正のオフセットを仮定
すると、この状態を、ビットエラーレートがその変曲（最小）点に到達するまで
続ける必要がある。オフセットを増大した結果としてビットエラーレートが悪化
する場合、変曲点が見つかるまでオフセットを減少させるよう制御を開始する。
変曲点を見つけるためには最適なセッティングから逸脱する必要があるので、最
終ステップを、主要ルーチンに戻る前の正のオフセットとする必要がある。
【００１３】 チューナの複同調帯域通過フィルタの１次帯域通過回路及び２次帯域通過回路
にそれぞれ接続したDAC2及びDAC3に対して、同様に繰り返す。 実行の終了時には、チューナアラインメントは最適となる。伝送システムの特
性が与えられると、妨害すなわち信号の損傷(impairment)がない場合に周波数応
答が仮想的に最もフラットであると仮定し、すなわち、通常１個以上のチャネル
から離間した不所望な妨害信号の最大の除去が、フラットから離間したRF応答曲
線で行われる。
【００１４】 考察の一つは、応答の変化を著しく厳密にするためにはDACにより取得される
オフセット変更ステップを非常に大きくすることができないことである。最悪の
場合、同期が消失するおそれがある。互いに相違する周波数点(frequency point
)の互いに相違するオフセットサイズを用いることによって、最適な微調整を行
うことができる。
【００１５】 このような好適な実施の形態において、フィルタは連続的に調整される。１次
フィルタが調整されると、２次フィルタ及び３次フィルタは、工場における予調
整状態(factory pre-aligned state)にされる。２次フィルタが調整されると、
１次フィルタが微調整状態にされるとともに、３次フィルタが工場における予調
整状態にされる。３次フィルタが調整されると、１次フィルタ及び２次フィルタ
は微調整状態となる。
【００１６】 好適には、予調整は、装置の入力部に掃引信号を供給するとともにその出力を
検出することによって「工場内」で行われる。（３組のフィルタ応答の重畳であ
り、場合によっては追加のIFフィルタの）この出力は、ワイヤが巻かれたエアコ
イルを押し付け／引き伸ばすことによって、零に設定されたDACオフセット電圧
を用いて手動でチューニングされる。この手順は、実際には、今日製造される標
準的なチューナに対して実行されるのと同一である。予調整されたチューナは、
迅速な信号の取得をサポートし、これは、TVアプリケーションの観点から重要で
ある。
【００１７】 本発明の好適な実施の形態は、複数のDACによってPLL ICを利用するチューナ
を有する受信ブロックによって形成される。これによって、チューナ中のチュー
ニングされた回路の各々を個別にチューニングすることができる。受信チェーン
の誤り信号の下流をモニタすることによって、個別のチューニング電圧を、最適
な信号品質に対して最適なアラインメントに到達するように操作することができ
る。
【００１８】 アナログテレビジョンシステムに対して、チャネル（チューナ）チルトとビデ
オ応答との間に直接的なリンクが存在する。しかしながら、これは、任意のデジ
タル変調形態に対してもはや通常ではない。チルトによって、受信機のマージン
の損失が生じ、そのうちの一つは感度である。地上デジタル受信機の入力部に到
達するマルチパスRF信号のスペクトル形状を観察すると、デジタル復調器（イコ
ライザ）によって補正できる限界を超える達成しがたい歪みが見つけられる。し
たがって、本発明は、最大のフラットネスとなるようにRF応答を微調整するので
はなく、チューナのRF応答を故意に歪ませることによって受信状態を向上させる
機能を提供する。このような（線形的な）歪みは、チューナミキサ段及びIF SAW
ドライバで更に好適な信号状態を作り出す役割を果たす。しかしながら、これは
、チェーン中のイコライザと更に協働してのみ機能し、そのイコライザは、所望
の歪みを再び除去する。例えば、N-2の妨害状態をとると仮定する。RF応答曲線
を全体的に局所発振器に移動することによって（全ての直列のRF回路のシフト）
、（考察し得る）量の更なる選択度を達成することができる。他の任意の禁止さ
れたチャネルに対しても、RF感度の依存のリジェクションは同様である。標準的
なチューナとの重大な差は、標準的なチューナに対して、RF応答に対する要求に
よって導かれる達成し得る感度に対する制約を有することである。動的に最適化
されたRF応答によって、チューナを更に高価なものにすることなく全体に亘るよ
りよい結果を許容する。したがって、信号状態に応じて、最適化された応答を、
なじみのあるもの（すなわち、フラットな対称応答）を見ずに、所望の信号に対
して傾斜した曲線となり、任意の強力な妨害を除去（減衰）する。 本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が
可能である。本発明を、複数の個別の素子を具えるハードウェア又は適切にプロ
グラムされたコンピュータによって実現することができる。複数の手段を列挙す
る装置の請求項において、これらの手段の少なくとも一部を、ハードウェアの同
一アイテムによって実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるチューナの実施の形態を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハン エル ペー タン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ヨハネス ハー アー ブレクルマンス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 5C025 AA25 DA01 5K062 AA06 AB12 AC04 AC07 AF04 BC03 BC11 BE06 BE08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタル信号用の受信機をチューニングする方法であって、 入力信号をフィルタ処理して、処理信号を取得するステップと、 前記処理信号から特性のデジタル形態を決定するステップと、 前記特性のデジタル形態に応じて前記フィルタ処理ステップを微調整するステ
    ップとを具えることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記特性のデジタル形態をビットエラーレートとすることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記フィルタ処理ステップが、制御信号によって制御される少な
    くとも一つの部分的なフィルタ処理ステップを具え、 前記微調整ステップが、前記特性の形態を最適化するために前記制御信号を調
    整するステップを具えることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記フィルタ処理ステップが、少なくとも第１制御信号及び第２
    制御信号によってそれぞれ制御される少なくとも二つの部分的なフィルタ処理ス
    テップを具え、 前記特性のデジタル形態を最適化するために前記第１制御信号を長静止して、
    調整された第１の制御信号値を取得し、前記第１制御信号を、調整された第１の
    制御信号値に保持するとともに、前記特性のデジタル形態を最適化するために前
    記第２制御信号を調整するステップを具えることを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 前記フィルタ処理ステップが、工場で予調整された回路を用いる
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 デジタル信号用の受信機であって、 入力信号をフィルタ処理して、処理信号を取得する手段と、 前記処理信号から特性のデジタル形態を決定する手段と、 前記特性のデジタル形態に応じて前記フィルタ処理手段を微調整する手段とを
    具えることを特徴とする受信機。
JP2001541233A 1999-12-01 2000-11-27 チューナアラインメント Withdrawn JP2003516048A (ja)

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SG99/00134 1999-12-01
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EP (1) EP1188306A2 (ja)
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