JP2004506344A - テレビジョン受信機におけるデュアル自動利得制御による遅延設定を提供するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１のタイプのテレビジョン信号と第２のタイプのテレビジョン信号のうちの１つを含む受信されたテレビジョン信号を処理するための方法及び装置を提供する。特に、本方法は、制御信号に応答して受信されたテレビジョン信号を増幅するステップを含んでいる。受信されたテレビジョン信号が第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合、受信されたテレビジョン信号が第１の信号レベルを超える時にＲＦ増幅器の利得が減少される。受信されたテレビジョン信号が第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合、受信されたテレビジョン信号が第２の信号レベルを超える時にＲＦ増幅器の利得が減少される。第２の信号レベルは、第１の信号レベルよりも大きい。付随する装置もまた提供される。第１のタイプのテレビジョン信号について第１の信号レベルが小さいので、第１のタイプのテレビジョン信号の受信が改善される。

Description

【０００１】
［発明の分野］
本発明は、アナログ及びデジタルテレビジョン信号を受信することができるテレビジョン受信機に関する。特に、本発明は、デジタルテレビジョン信号の受信の改善に関する。
【０００２】
［発明の背景］
これまでのアナログテレビジョンシステムからデジタルテレビジョンシステムへの移行を容易にするために、現在のテレビジョン受信機は、たとえばＮａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＮＴＳＣ）テレビジョン信号であるアナログ信号と、たとえば高精細テレビジョン（ＨＤＴＶ）信号であるデジタル信号の両者を受信して処理することができる。
【０００３】
図１は、かかるテレビジョン受信機のチューナ部分１００のハイレベルなブロック図である。例示的なテレビジョン受信機は、１９９８年８月２６日に提出された米国特許出願シリアル番号０９／１４０，２５７号で論じられており、参照により本明細書に組込まれる。
【０００４】
チューナ部分１００は、アンテナ１０２、無線周波（ＲＦ）チューナ１０４、中間周波（ＩＦ）モジュール１０６及び自動利得制御（ＡＧＣ）回路１０８を備えている。ＲＦ変調入力テレビジョン信号は、アンテナ１０２で受信されるか、又はケーブルテレビジョンセットトップボックス、衛星テレビジョンセットトップボックス等のような他の入力端子で受信される。入力テレビジョン信号には、アナログのＮＴＳＣテレビジョン信号又はデジタルのＨＤＴＶテレビジョン信号のいずれかが含まれる場合がある。
【０００５】
ＲＦチューナ１０４は、特定のチャネルについての入力テレビジョン信号を選局し、この入力テレビジョン信号をＩＦテレビジョン信号にダウンコンバートする。ＩＦチューナ１０６は、ＩＦテレビジョン信号をダウンストリームにベースバンドテレビジョン信号に変換する。
【０００６】
ＡＧＣ回路１０８は、ベースバンドテレビジョン信号を受け、ＲＦチューナ１０４における増幅器に接続されるＡＧＣ制御信号を導出する。ＲＦチューナ１０４の利得は、ＡＧＣ制御信号に応答して調節される。
【０００７】
しかし、アナログテレビジョンシステムからデジタルテレビジョンシステムへの移行は、現存する地上波テレビジョンのスペクトルにおいて追加の帯域幅を必要とする。それぞれのテレビジョンブロードキャストステーションには、追加のブロードキャストチャネルが割当てられ、ＨＤＴＶテレビジョン信号、すなわち複数の標準規格のデジタル信号を送信する。
【０００８】
このチャネルは、アナログＮＴＳＣテレビジョン信号を伝送するために利用される現在割当てられている帯域幅にわたり追加の帯域幅の使用を必要とする。これらの追加のチャネルにより、ブロードキャストテレビジョン信号は、混変調及び相互変調歪みをより受けやすい。このため、テレビジョン受信機は、入力テレビジョン信号に関連する歪みの観点で、その線形性の性能を改善する必要がある。したがって、テレビジョン信号の受信を改善するための当該技術分野における必要性が存在する。
【０００９】
［発明の概要］
本発明は、第１のタイプのテレビジョン信号と第２のタイプのテレビジョン信号のうちの１つを含む受信されたテレビジョン信号を処理するための方法及び装置を提供する。特に、本方法は、制御信号に応答して該受信されたテレビジョン信号を増幅するステップを含んでいる。
【００１０】
受信されたテレビジョン信号が第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合、該受信されたテレビジョン信号が第１の信号レベルを超える時にＲＦ増幅器の利得が変化する。受信されたテレビジョン信号が第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合、該受信されたテレビジョン信号が第２の信号レベルを超える時にＲＦ増幅器の利得が変化する。ここで、第２の信号レベルは、第１の信号レベルよりも大きい。付随する装置もまた提供される。第１の信号レベルが第１のタイプのテレビジョン信号について小さいので、第１のタイプのテレビジョン信号の受信が改善される。
【００１１】
［発明の実施の形態］
添付図面と共に以下の詳細な記載を考慮することにより、本発明の教示を容易に理解することができる。理解を容易にするために、各図において共通な同一の構成要素には同一の参照符号が使用されている。
【００１２】
図２は、本発明によるチューナ部分１００のより詳細なブロック図を示している。特に、ＲＦチューナ１０４は、第１のバンドパスフィルタ２０２、ＲＦ増幅器２０４、第２のバンドパスフィルタ２０６及びミキサ２０８を備えている。
【００１３】
第１のバンドパスフィルタ２０２は、選択されたテレビジョンチャネルにより画定された周波数レンジ内の入力テレビジョン信号を通過させる。ＲＦ増幅器２０４は、たとえば自動利得制御（ＡＧＣ）回路１０８からのＡＧＣ信号である制御信号に応答して、信号レベル又はフィルタリングされたテレビジョン信号の振幅を増幅する。
【００１４】
第２のバンドパスフィルタ２０６により増幅されたテレビジョン信号のフィルタリングの後、ミキサ２０８は、局部発振器を使用して、入力テレビジョン信号を中間周波（ＩＦ）テレビジョン信号に変換する。局部発振器の周波数は、選択されたテレビジョンチャネルに一般に依存する。
【００１５】
ＩＦチューナ１０６は、バンドパスフィルタ２１０及びＩＦ増幅器２１２を備えている。バンドパスフィルタ２１０は、ＩＦレンジ内のＩＦテレビジョン信号を通過させる。フィルタリングされた信号は、ミキサ（図示せず）を使用してベースバンドテレビジョン信号に変換される前に、ＩＦ増幅器２１２により増幅される。
【００１６】
ＩＦテレビジョン信号がベースバンドに一旦変換されると、テレビジョン信号はダウンストリームに送出され、図示しないテレビジョン受信機の他の部分において更に処理される。ベースバンドテレビジョン信号はまた、ＡＧＣ回路１０８に接続される。
【００１７】
本発明の文脈において、ＲＦ増幅器２０４は、テレビジョン信号を増幅して、信号対雑音比（ＳＮＲ）とテレビジョン受信機での歪み間のトレードオフを最適化する。ＡＧＣ回路１０８からのＡＧＣ信号に応答してＲＦ増幅器の利得を調節することにより、テレビジョン信号が増幅される。
【００１８】
テレビジョン受信機での許容可能なＳＮＲを達成するために、増幅されたテレビジョン信号の信号レベル、すなわちミキサ２０８での信号レベルは、ミキサ２０８及び他のダウンストリームの回路の雑音の数値を克服するために十分に高くなければならない。しかし、増幅されたテレビジョン信号の信号レベルは、ミキサ及び他のダウンストリームの回路の線形性の制限からの歪みを回避するために十分低くなければならない。
【００１９】
したがって、入力テレビジョン信号の低い信号レベルでは、ＲＦ増幅器２０４の最大利得でテレビジョン信号が増幅される。ミキサ２０８の入力で最適な信号レベルに到達するまで、増幅されたテレビジョン信号の信号レベルは最大利得で増加される。
【００２０】
テレビジョン信号が最適な信号レベルに一旦到達すると、この最適な信号レベルを維持するために、ＲＦ増幅器２０４の利得が減少される。このＲＦ増幅器１０４の利得が減少される信号レベルが、無線周波での自動利得制御における遅延点（ＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔ）である。
【００２１】
アナログであるＮＴＳＣテレビジョンとデジタルであるＨＤＴＶテレビジョンの間には、復調して雑音のない映像を提供するために要求されるＳＮＲにおいて重要な差異が存在する。
【００２２】
アナログであるＮＴＳＣテレビジョン信号について、チューナ部分１００からの出力は、雑音のない画像を有する映像をダウンストリームに提供するために、少なくとも５０デジベル（ｄＢ）のＳＮＲを有していなければならない。しかし、デジタルであるＨＤＴＶテレビジョン信号について、チューナ部分１００からの出力は、雑音のない画像をダウンストリームに提供するために、約１７ｄＢよりも大きいだけでよいＳＮＲを必要としている。
【００２３】
このために、ＲＦチューナ１０４の利得の低減は、デジタルテレビジョン信号について、アナログテレビジョン信号についてよりも非常に低い信号レベルで行われる場合がある。言い換えれば、デジタルテレビジョン信号についてのＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔは、アナログテレビジョン信号についてのＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔよりも非常に低い信号レベルで提供することができる。
【００２４】
ＲＦチューナ１０４の利得が減少される時に、ＲＦチューナ１０４の混変調及び相互変調の性能が改善される。言い換えれば、ＲＦチューナ１０４の利得が低減されるので、混変調及び相互変調歪みの所定のレベルを生成するために、より高い入力信号レベルが要求される。かかるテレビジョンシステムでは、ＲＦチューナ１０４の混変調の性能は、ＲＦチューナ１０４の利得における減少の１ｄＢ毎について少なくとも１ｄＢを改善するために、経験に基づいて決定される。
【００２５】
デジタルテレビジョン信号のより低いＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを有効に利用するために、本発明では、デジタル及びアナログのテレビジョン信号について、２重のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを実現する。
【００２６】
デジタルテレビジョン信号についてより低いＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを実現することにより、利得の減少は、デジタルテレビジョン信号のより低い信号レベルで開始される。デジタルテレビジョン信号について、ＲＦ増幅器２０４はより低い利得で動作しているので、混変調性能、すなわち、チューナ部分１００の線形性の性能に対する混変調及び相互変調歪みは、デジタルテレビジョン信号について大幅に改善される。
【００２７】
図２を参照して、ＡＧＣ回路１０８は、ベースバンドテレビジョン信号を受け、ＲＦ増幅器２０４に接続されるＡＧＣ信号を発生する。ＡＧＣ回路１０８は、本発明による２重のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを実現する。特に、ＡＧＣ回路１０８は、デジタルＩＦ回路２１４、アナログＩＦ回路２１６及びスイッチ２１８を備えている。
【００２８】
ＡＧＣ信号は、受信された入力テレビジョン信号がデジタルＨＤＴＶテレビジョン信号を含む場合に、デジタルＩＦ回路２１６により提供される。代替的に、ＡＧＣ信号は、受信された入力テレビジョン信号がアナログＮＴＳＣテレビジョン信号を含む場合に、アナログＩＦ回路２１６により提供される。ＡＧＣ信号は、アナログＩＦ回路２１６又はデジタルＩＦ回路２１８のいずれかから、スイッチ２１８を介してＲＦ増幅器２０４に向けられる。
【００２９】
本発明の文脈では、第１の基準レベルＲＥＦ１が設けられており、デジタルテレビジョン信号のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを形成する。この第１の基準レベルが一旦選択されると、増幅された入力テレビジョン信号の信号レベルが第１の信号レベル、すなわちデジタルテレビジョン信号のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを超える時に、デジタルＩＦ回路２１４がＡＧＣ制御信号の値を減少する。
【００３０】
減少されたＡＧＣ制御信号に応答して、ＲＦ増幅器２０４の利得が減少され、したがって、入力テレビジョン信号がより低いレベルに増幅される。ＡＧＣ制御信号がデジタルＩＦ回路２１４により増加される時に、ＲＦ増幅器２０４の利得もまた増加される。
【００３１】
同様にして、第２の基準レベルＲＥＦ２が設けられ、アナログテレビジョン信号のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを形成する。この第２の基準レベルが一旦選択されると、増幅された入力テレビジョン信号の信号レベルが第２の信号レベル、すなわちアナログテレビジョン信号のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔを超える時に、アナログＩＦ回路２１６がＡＧＣ制御信号の値を減少する。
【００３２】
アナログテレビジョン信号のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔは、本発明によるデジタルテレビジョン信号のＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔよりも一般に高く設定される。しかし、デジタルテレビジョン信号に関して、減少されたＡＧＣ信号に応答してＲＦ増幅器２０４の利得が減少される。したがって、入力テレビジョン信号をより低いレベルに増幅する。ＡＧＣ制御信号がアナログＩＦ回路２１６により増加された時に、ＲＦ増幅器２０４の利得もまた増加される。
【００３３】
デジタルテレビジョン信号から雑音のない画像を生成するためには非常に低いＳＮＲが要求されるので、ＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔは、アナログテレビジョン信号についてよりも、デジタルテレビジョン信号について一般的に非常に小さい。
【００３４】
かかるテレビジョンシステムでは、デジタルＨＤＴＶテレビジョン信号について、ＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔ、たとえば利得の減少が始まる点は、入力テレビジョン信号の信号レベルが約−５９ｄＢｍ（ｄＢｍ：１ミリワットを基準としたデジベル）である場合に行われるために経験的に決定される。対照的に、アナログＮＴＳＣテレビジョン信号について、ＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔは、約−４９ｄＢｍで経験的に決定される。したがって、チューナ部分１００は、デジタルテレビジョン信号について、約１０ｄＢ早く利得の減少を開始する。
【００３５】
本発明の別の実施の形態では、ＲＦチューナ１０４の利得は、入力テレビジョン信号の予測に基づいて動的に減少することができる。ＲＦチューナ１０４の利得を動的に減少することにより、隣接するチャネル干渉が存在する場合において、地上波のデジタルテレビジョン信号が受信された時に、チューナ部分１００の線形性の性能が改善される。
【００３６】
特に、雑音と線形性の性能との間で最良の妥協を選択するために、ＲＦチューナ１０４の利得は、希望する入力信号レベル及び干渉する入力信号レベルの振幅又は信号レベルを予測することに基づいて動的に調節することができる。入力信号レベルの予測は、配列されたＲＦ ＡＧＣ Ｄｅｌａｙ Ｐｏｉｎｔ及び所定のチューナ利得曲線を使用して、制御信号、たとえばＲＦ ＡＧＣ信号の電圧レベルを測定することにより決定される。
【００３７】
本発明の教示を組込んだ様々な実施の形態を詳細に図示して記載されるが、当業者であれば、これら教示を組込んだ多くの他の変形例である実施の形態を容易に考案することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
アナログ及びデジタルテレビジョン信号の両者を受信することができるテレビジョン受信機のチューナ部分のハイレベルなブロック図である。
【図２】
本発明による図１のチューナ部分のより詳細なブロック図である。

Claims (22)

1. 第１のタイプのテレビジョン信号と第２のタイプのテレビジョン信号のうちの１つを含む受信されたテレビジョン信号を処理するための方法であって、
   制御信号に応答して前記受信されたテレビジョン信号を増幅するステップを備え、
   前記増幅するステップは、前記受信されたテレビジョン信号が前記第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記受信されたテレビジョン信号が第１の信号レベルを超える時に行われ、前記受信されたテレビジョン信号が前記第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記受信されたテレビジョン信号が前記第１の信号レベルよりも大きい第２の信号レベルを超える時に行われる、方法。
2. 前記第１のタイプのテレビジョン信号はデジタルテレビジョン信号を含み、前記第２のタイプのテレビジョン信号はアナログテレビジョン信号を含む、請求項１記載の方法。
3. 前記デジタルテレビジョン信号は、ＨＤＴＶ信号を含み、前記アナログテレビジョン信号は、ＮＴＳＣテレビジョン信号を含む、請求項２記載の方法。
4. 前記受信されたテレビジョン信号の増幅に応じて更に処理するために、前記受信されたテレビジョン信号をダウンストリームに送出するステップをさらに備える、請求項１記載の方法。
5. 前記受信されたテレビジョン信号を前記第１の信号レベルまで増幅するステップと、前記受信されたテレビジョン信号が前記第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合に、前記増幅するステップの前に前記制御信号に応答して増幅するステップとをさらに備え、
   前記第１の信号レベルまでの前記増幅は、前記制御信号に応答しての前記増幅よりも高い増幅レベルで実行される、請求項１記載の方法。
6. 前記受信されたテレビジョン信号を前記第２の信号レベルまで増幅するステップと、前記受信されたテレビジョン信号が前記第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合に、前記増幅するステップの前に前記制御信号に応答して増幅するステップとをさらに備え、
   前記第２の信号レベルまでの前記増幅は、前記制御信号に応答しての前記増幅よりも高い増幅レベルで実行される、請求項１記載の方法。
7. 前記第１の信号レベルは、前記第１のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御における遅延点を表し、前記第２の信号レベルは、前記第２のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御における遅延点を表す、請求項１記載の方法。
8. 前記第１のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御の遅延点は、前記第２のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御における遅延点よりも小さい、請求項７記載の方法。
9. 前記増幅するステップは、前記受信されたテレビジョン信号が前記第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合に、前記受信されたテレビジョン信号が前記第１の信号レベルを超える時に、前記制御信号の値を減少するステップを含み、前記増幅するステップは、前記制御信号の減少された値に応答して行われる、請求項１記載の方法。
10. 前記増幅するステップは、前記受信されたテレビジョン信号が前記第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合に、前記受信されたテレビジョン信号が前記第２の信号レベルを超える時に、前記制御信号の値を減少するステップを含み、前記増幅するステップは、前記制御信号の減少された値に応答して行われる、請求項１記載の方法。
11. 前記増幅するステップは、前記受信されたテレビジョン信号を処理する無線周波チューナの利得を減少するステップを含む、請求項１記載の方法。
12. 前記無線周波チューナの利得は、前記受信されたテレビジョン信号の予測される信号レベルに基づいて動的に減少される、請求項１１記載の方法。
13. 前記第１の信号レベルから前記制御信号の値を測定し、及び無線周波チューナの利得曲線を測定するステップと、
    前記制御信号の値から前記予測される信号レベルを決定するステップと、をさらに備える請求項１２記載の方法。
14. 前記制御信号は、中間周波自動利得制御回路から供給される自動利得制御信号を含む、請求項１記載の方法。
15. 前記増幅するステップは、前記受信されたテレビジョン信号が前記第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記増幅されたテレビジョン信号の信号レベルを前記第１の信号レベルに維持するために行われ、前記受信されたテレビジョン信号が前記第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記増幅されたテレビジョン信号を前記第２の信号レベルに維持するために行われる、請求項１記載の方法。
16. 第１のタイプのテレビジョン信号と第２のタイプのテレビジョン信号のうちの１つを含む受信されたテレビジョン信号を処理するための装置であって、
    テレビジョン信号を受信して、制御信号の減少された値に応答して前記受信されたテレビジョン信号を増幅する無線周波チューナと、
    前記無線周波チューナに接続され、前記制御信号を前記無線周波チューナに対して調節するための自動利得制御回路とを備え、
    前記受信されたテレビジョン信号が前記第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記受信されたテレビジョン信号が第１の信号レベルを超える時に前記制御信号の値が減少され、前記受信されたテレビジョン信号が前記第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記受信されたテレビジョン信号が第２の信号レベルを超える時に前記制御信号の値が減少される、装置。
17. 前記第１のタイプのテレビジョン信号は、デジタルテレビジョン信号を含み、前記第２のタイプのテレビジョン信号は、アナログテレビジョン信号を含む、請求項１６記載の装置。
18. 前記無線周波チューナ及び前記自動利得制御回路に接続され、前記無線周波チューナから中間周波テレビジョン信号を受信し、前記中間周波テレビジョン信号をベースバンドテレビジョン信号に変換し、前記ベースバンドテレビジョン信号を前記自動利得制御回路に供給し、及び更なる映像信号処理のためにダウンストリームに供給するための中間周波チューナをさらに備える、請求項１６記載の装置。
19. 前記無線周波チューナは、制御信号の減少された値に応答して前記受信されたテレビジョン信号を増幅するための無線周波増幅器を備える、請求項１６記載の装置。
20. 前記自動利得制御回路は、
    前記受信されたテレビジョン信号が前記第１のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記受信されたテレビジョン信号が前記第１の信号レベルを超える時に、前記制御信号の値を減少するためのデジタル中間周波回路と、
    前記受信されたテレビジョン信号が前記第２のタイプのテレビジョン信号を含む場合に前記受信されたテレビジョン信号が前記第２の信号レベルを超える時に、前記制御信号の値を減少するためのアナログ中間周波回路とを備える、請求項１６記載の装置。
21. 前記第１の信号レベルは、前記第１のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御における遅延点を表し、前記第２の信号レベルは、前記第２のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御における遅延点を表す、請求項１６記載の装置。
22. 前記第１のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御におえる遅延点は、前記第２のタイプのテレビジョン信号の自動利得制御における遅延点よりも小さい、請求項２１記載の装置。

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