JP2005244530A - 移動体用デジタルテレビ放送受信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 デジタルテレビ信号の受信状況が悪化しても引き続きデジタルテレビ放送の視聴を可能とする移動体用デジタルテレビ放送受信装置を提供すること。
【解決手段】 移動体用デジタルテレビ放送受信装置10の制御回路11は、ハイビジョン用信号の受信状況を判定する。すなわち、受信電界強度データが所定の受信電界強度よりも大きく、かつ、誤り率データが所定の誤り率よりも小さければ、引き続きハイビジョン信号を受信し続ける。一方、受信電界強度データが所定の受信電界強度よりも小さい、または、誤り率データが所定の誤り率よりも大きければ、自動的に携帯電話用信号を受信信号に切り替える。これにより、ハイビジョン信号を受信できない状況であっても、自動的に携帯電話用信号が受信されることにより、ユーザは、引き続き、ハイビジョン放送と同一内容のデジタルテレビ放送を視聴することができる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、車両等の移動体においてデジタルテレビ放送、特に、地上波デジタルテレビ放送を受信するための移動体用デジタルテレビ放送受信装置に関する。
従来から、走行中の車内でアナログ方式のテレビ放送を視聴する場合に、受信したテレビ放送電波の強弱に従ってテレビ放送画面が見にくくなるなどの不満があった。このため、画質の良いデジタルテレビ放送、特に、ハイビジョン放送を走行中の車内で視聴したいという強い要求があった。
この要求に対し、例えば、下記特許文献1に示すように、車両に搭載されてデジタル放送の受信を可能とする移動体用デジタル放送受信装置は知られている。この移動体用デジタル放送受信装置は、制御回路とフロントエンド部とOFDM復調部とを主体として構成されている。そして、フロントエンド部およびOFDM復調部の検出値に基づいて、受信電界強度を測定するとともに誤り率を測定する。制御回路は、この測定した受信電界強度と誤り率とに基づいてチャンネルの有無を判定する。そして、制御回路は、このチャンネルにて放送局情報を取得するとともに、同放送局情報と車両の現在位置とから受信可能なチャンネルを絞り込む。このように、制御回路は、受信可能なチャンネルを絞り込むと、これらのチャンネルにて実際に受信できるか否かを調査し、受信できたチャンネルをプリセットチャンネルとして自動的に設定するようになっている。そして、ユーザは、プリセットされたチャンネルを選択することにより、デジタル放送を視聴できるようになっている。
また、従来から、下記特許文献2に示すように、位置の移動に拘わらずデジタル放送を受信できるデジタル地上波テレビジョン放送受信機も知られている。この従来の受信機は、車両に搭載されていて、入力装置からサーチ受信が指示されると、現在位置において受信可能な全放送波が順次サーチ受信される。また、受信機は、自車両の現在位置をGPS衛星信号に基づき検出する。そして、受信機はサーチ受信した各放送波の情報と自車両の現在位置情報とを互いに関連付けてメモリに記憶する。このとき、受信機は、サーチ受信した各放送波に含まれているチャンネル番号情報を取得するとともに、同チャンネル番号情報も各放送波の情報および自車両の現在位置情報に関連付けてメモリに記憶する。この状態において、入力装置から地域表示指示がなされたときは、メモリを検索することにより、現在位置にて受信可能な複数の放送波の情報と各放送波内のチャンネル情報とを取得し、表示装置に表示するようになっている。これにより、ユーザは、表示されたチャンネル情報を選択することにより、希望する放送番組を視聴できるようになっている。
しかしながら、一般的に、移動体(車両)が移動している場合においては、デジタルテレビ放送であっても、デジタルテレビ放送電波(信号)の受信状況が刻一刻と変化する。このため、現在位置にてデジタルテレビ放送(ハイビジョン放送)が受信可能であっても、移動に伴い受信強度が低下してデジタルテレビ放送電波(信号)が受信できなくなる場合がある。この場合、ユーザにとっては、視聴していたデジタルテレビ放送(ハイビジョン放送)が全く視聴できなくなり、不都合である。
特開2003−273759号公報 特開2003−125303号公報
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、デジタルテレビ信号の受信状況が悪化しても引き続きデジタルテレビ放送の視聴を可能とする移動体用デジタルテレビ放送受信装置を提供することにある。
本発明の特徴は、移動体に搭載されて、放送局から送信された地上波デジタルテレビ信号を受信し、同受信した地上波デジタルテレビ信号に基づいてデジタルテレビ放送を視聴可能に出力する移動体用デジタルテレビ放送受信装置において、前記放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号と低画質用の地上波デジタルテレビ信号とを受信する地上波デジタルテレビ信号受信手段と、前記地上波デジタルテレビ信号受信手段によって受信した高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信状況を判定する受信状況判定手段と、前記受信状況判定手段によって前記高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信状況が悪化したと判定すると、前記地上波デジタルテレビ信号受信手段により受信する信号を前記低画質用の地上波デジタルテレビ信号に切り替える受信信号切替手段とを備えたことにある。
この場合、前記高画質用の地上波デジタルテレビ信号はハイビジョン放送を視聴するための信号であり、前記低画質用の地上波デジタルテレビ信号は携帯端末によってデジタルテレビ放送を視聴するための信号であるとよい。また、前記受信状況判定手段を、前記放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信強度を測定する受信強度判定手段と、前記放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号の誤り率を測定する誤り率測定手段とから構成するとよい。さらに、前記移動体は、車両であるとよい。
これらによれば、移動体用デジタルテレビ放送受信装置は、地上波デジタルテレビ信号受信手段によって、前記高画質用の地上波デジタルテレビ信号と低画質用の地上波デジタルテレビ信号とを受信することができる。このとき、高画質用の地上波デジタルテレビ信号はハイビジョン放送を視聴するための信号であり、低画質用の地上波デジタルテレビ信号は携帯端末によってデジタルテレビ放送を視聴するための信号とすることができる。このため、ユーザは、高画質のハイビジョン放送と低画質のデジタルテレビ放送の両方を視聴することができる。そして、ユーザがハイビジョン放送を視聴している場合において、受信状況判定手段によって、高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信状況が悪化したと判定されると、受信信号切替手段が自動的に受信信号を低画質用の地上波デジタルテレビ信号に切り替える。ここで、低画質用の地上波デジタルテレビ信号は携帯端末によってデジタルテレビ放送を視聴するための信号であるため、高画質用の地上波デジタルテレビ信号に比して、送信する情報量が少なく受信可能な領域が広くなり受信しやすくできる。
これにより、高画質用の地上波デジタルテレビ信号を受信不能な状況であっても、自動的に低画質用の地上波デジタルテレビ信号を受信するように受信信号を切り替えることにより、ユーザは、これまで視聴していたハイビジョン放送と同一内容のデジタルテレビ放送を視聴することができる。したがって、ユーザは、画質が低下するものの、引き続きハイビジョン放送の内容を視聴することができて好適である。
また、受信状況判定手段を、放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信強度を測定する受信強度判定手段と、放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号の誤り率を測定する誤り率測定手段とから構成することにより、信号の受信可否を簡単かつ正確に判定することができる。これによっても、ユーザにとっては、視聴していたデジタルテレビ放送を途切れることなく引き続き視聴できて好適である。
以下に、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図1は、移動体としての車両(例えば、乗用車やバスなど)に搭載された本発明に係る移動体用デジタルテレビ放送受信装置10(以下、受信装置10という)と、同受信装置10に対して地上波デジタルテレビ信号を送信する放送局の送信所20とを概略的に示している。
受信装置10は、図2に示すように、制御回路11を備えている。制御回路11は、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、各種プログラムの実行により受信装置10の作動を統括的に制御するものである。そして、制御回路11には、フロントエンド部12、OFDM復調部13、MPEGデコード部14および映像・音声出力部15が接続されている。
フロントエンド部12は、送信所20から地上波デジタルテレビ信号を受信するためのアンテナ12aを備えており、制御回路11からのチャンネル指示信号に基づいて所定のチャンネルに設定し、映像信号、音声信号およびデータ信号を含む地上波デジタルテレビ信号を受信する。
ここで、地上波デジタルテレビ信号について、簡単に説明しておく。地上波デジタルテレビ信号は、図3に示すように、チャンネル帯域幅(6.0MHz)に対して伝送帯域を5.572MHzとし、同伝送帯域内が13個のセグメントに分割されている。これらのセグメントは複数の階層を構成しており、各階層の符号化率やキャリア変調の伝送パラメータは各階層ごとに個別に設定される。そして、放送局は、各階層から構成される複数のTS(Transport Stream)を多重化器で1本のTSにまとめて同時に送信する。これにより、地上波デジタルテレビ信号は、複数の番組を同一帯域内で異なるビットレートや誤り耐性で伝送できるようになっている。
このため、地上波デジタルテレビ信号においては、高画質なデジタルテレビ放送を視聴するための地上波デジタルテレビ信号(以下、ハイビジョン用信号という)を、例えば、図3のセグメントNo.1〜No.12に割り当てることができる。また、移動体としての携帯電話(携帯端末)で視聴可能な低画質用の地上波デジタルテレビ信号(以下、携帯電話用信号という)を、例えば、図3のセグメントNo.0に割り当てることができる。そして、このようにセグメントを割り当てて階層を構成することによって、これらの信号(TS)を同時に送信することができる。
このように、送信所20から複数の信号(TS)が送信されるため、フロントエンド部12は、地上デジタルテレビ信号の受信に際し、ハイビジョン用信号(すなわちセグメントNo.1〜No.12)、または、携帯電話用信号(すなわちセグメントNo.0)を選択して、受信できるようになっている。そして、フロントエンド部12は、アンテナ12aを介して受信した地上波デジタルテレビ信号を中間周波数における信号(OFDM変調信号)に変換(ダウンコンバート)し、同変換した信号を接続された誤り率測定手段としてのOFDM復調部13に供給する。
OFDM復調部13は、制御回路11の制御信号に基づいて、フロントエンド部12から供給されたOFDM変調信号をOFDM復調および誤り訂正(例えば、ビタビ復号とリードソロモン復号など)してMPEG2−TS(MPEG2 Transport Stream)信号を生成し、生成したMPEG2−TS信号をMPEGデコード部14に供給する。また、OFDM復調部13は、出力レベルを自動的に一定に保つAGC(Automatic Gain Control)回路を有して構成されており、このAGC回路により増幅される際の増幅度に基づくAGC電圧を検出して制御回路11に供給する。これにより、制御回路11は、供給されたAGC電圧に基づいて、地上波デジタルテレビ信号、特に、ハイビジョン用信号を受信するときの受信電界強度(以下、受信電界強度データという)を測定するようになっている。さらに、OFDM復調部13は、制御回路11の制御信号に基づいて、受信した地上波デジタルテレビ信号、特に、ハイビジョン用信号の誤り率を測定し、同誤り率を表す誤り率データ(Bit Error Rate)を制御回路11に供給する。
MPEGデコード部14は、制御回路11の制御信号に基づいて、OFDM復調部13から供給されたMPEG2−TS信号をデコードし、映像信号と音声信号とに分離する。そして、MPEGデコード部14は、分離した映像信号と音声信号を映像・音声出力部15に供給する。映像・音声出力部15は、表示器やスピーカなどで構成されていて、制御回路11からの制御信号や供給された映像信号および音声信号に基づいて映像および音声を外部に出力するようになっている。
次に、上記のように構成した受信装置10の作動について説明する。受信装置10の制御回路11は、ユーザによって図示しない入力装置(例えば、チャンネル指示ボタンなど)から希望するデジタルテレビ放送のチャンネルが指定されると、フロントエンド部12に対して、指定されたチャンネルの地上波デジタルテレビ信号を受信するように制御信号を供給する。フロントエンド部12は、同制御信号に基づいて、ユーザが希望するチャンネルの地上波デジタルテレビ信号を選択してアンテナ12aを介して受信するとともにRF増幅する。そして、増幅した信号を中間周波数における信号(OFDM変調信号)にダウンコンバートし、OFDM復調部13に供給する。
OFDM復調部13においては、供給されたOFDM変調信号をOFDM復調する。すなわち、OFDM復調部13は、フロントエンド部12から供給されたOFDM変調信号をA/D変換した後、ハイビジョン用信号(図3のセグメントNo.1〜No.12)を選択してOFDM復調するとともに誤り訂正する。そして、OFDM復調部13は、MPEG2−TS信号を生成してMPEGデコード部14に供給する。MPEGデコード部14は、供給されたMPEG2−TS信号をデコードして映像信号と音声信号とに分離し、映像・音声出力部15に供給する。これにより、ユーザは、図示しない表示器およびスピーカを介して、高画質のハイビジョン放送を視聴することができる。
一方で、受信装置10の制御回路11は、フロントエンド部12によって受信されるハイビジョン用信号の受信電界強度および誤り率に応じて、受信する信号をハイビジョン用信号から携帯電話用信号へ切り替える地上波デジタルテレビ信号受信切替プログラムを繰り返し実行する。以下、この地上波デジタルテレビ信号受信切替プログラムを図4を用いて詳細に説明する。
この地上波デジタルテレビ信号受信切替プログラムは、図4に示すように、ステップS10にてその実行が開始され、続くステップS11にて、制御回路11は、所定の変調パラメータを読み出す。具体的に説明すると、制御回路11は、予め図示省略のROMに記憶された所定の変調パラメータとして、例えば、キャリア変調方式(例えば、64QAM、16QAM、QPSK、DQPSK方式)、ガードインターバル長、フレーム長、内符号(例えば、畳み込み符号)などを読み出す。そして、制御回路11は、所定の変調パラメータを読み出すと、ステップS12に進む。
ステップS12においては、制御回路11は、フロントエンド部12にて受信したハイビジョン用信号に該当する変調パラメータに対する所定の受信電界強度および所定の誤り率を読み込む。ここで、所定の受信電界強度および所定の誤り率は、共にハイビジョン用信号を良好に受信するために必要な基準を表す値であり、予め図示省略のROM内に記憶されている。そして、制御回路11は、所定の受信電界強度および所定の誤り率を読み込むと、ステップS13に進む。
ステップS13においては、制御回路11は、現在、ハイビジョン用信号を良好に受信できるか否かを判定する。この判定処理を具体的に説明する。制御回路11は、OFDM復調部13から供給されたAGC電圧および誤り率データを取得し、同取得したAGC電圧に基づいて受信電界強度データを測定する。そして、制御回路11は、同測定した受信電界強度データと前記ステップS12にて読み込んだ所定の受信電界強度とを比較する。また、制御回路11は、取得した誤り率データと前記ステップS12にて読み込んだ所定の誤り率とを比較する。
この比較により、受信電界強度データが所定の受信電界強度よりも大きく、かつ、誤り率データが所定の誤り率よりも小さければ、良好な受信状態を確保しているため、制御回路11は「Yes」と判定して、ステップS14に進む。ステップS14においては、制御回路11は、引き続きハイビジョン用信号を受信し、ユーザが高画質のハイビジョン放送を視聴できるようにする。すなわち、制御回路11は、フロントエンド部12に対して、引き続きハイビジョン用信号と携帯電話用信号を有する信号を受信させて、同信号をダウンコンバートさせる。そして、制御回路11は、OFDM復調部13に対して、ダウンコンバートされたOFDM変調信号のうちのハイビジョン用信号のみをOFDM復調させるとともに誤り訂正させ、MPEG2−TS信号を生成させる。さらに、制御回路11は、MPEGデコード部14に対して、MPEG2−TS信号をデコードさせるとともに、映像・音声出力部15に対して、映像信号および音声信号に基づいて映像および音声を出力するように指示する。これにより、ユーザは、高画質のハイビジョン放送を視聴することができる。そして、制御回路11は、ステップS16にて、地上波デジタルテレビ信号切替プログラムの実行を一旦終了する。
一方、前記ステップS13にて、受信電界強度データが所定の受信電界強度よりも小さい、または、誤り率データが所定の誤り率よりも大きければ、ハイビジョン用信号を良好に受信できない。このため、制御回路11は、ハイビジョン用信号の受信から携帯電話用信号の受信に切り替えるために、ステップS13にて「No」と判定してステップS15に進む。ステップS15においては、制御回路11は、携帯電話用信号を受信するようにOFDM復調部13に対して制御信号を供給して復調すべき信号を切り替える。このように、受信信号を携帯電話用信号に切り替えることにより、高画質のハイビジョン放送が良好に受信できない状況であっても、ユーザは、低画質ではあるものの引き続きハイビジョン放送と同一内容のデジタルテレビ放送を視聴することができる。以下、この携帯電話用信号について説明する。
この携帯電話用信号は、携帯電話(携帯端末)によって地上波デジタルテレビ放送を視聴するための地上波デジタルテレビ信号である。このため、携帯電話用信号は、移動中であっても良好にデジタルテレビ放送を視聴できるように、その搬送波電力対雑音電力比(C/N比)がハイビジョン用信号よりも小さく設定されている。すなわち、ハイビジョン信号の場合、例えば、キャリア変調方式として64QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)、符号化率(畳み込み)として7/8が採用される。一方、携帯電話用信号の場合、例えば、キャリア変調方式としてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四位相偏移変調)、符号化率(畳み込み)として1/2が採用される。このときのC/N比を周知の方法によって計算すると、ハイビジョン用信号は22dBとなり携帯電話用信号は4.9dBとなる。
これは、携帯電話用信号のC/N比がハイビジョン用信号のC/N比に比して22−4.9=17.1dB小さくても、携帯電話用信号を良好に受信可能であることを示している。これにより、移動中であっても携帯電話用信号を良好に受信することができ、ユーザは地上波デジタルテレビ放送を視聴することができる。また、このC/N比の差は、携帯電話用信号の送信電力が、ハイビジョン用信号の送信電力の約50倍に相当するため、信号を受信するためのアンテナ12aが同一であれば、携帯電話用信号に基づくデジタルテレビ放送の方が格段に広い範囲で視聴可能となる。このため、ハイビジョン用信号を良好に受信できない地域であっても、携帯電話用信号を良好に受信できる可能性が大きくなる。
したがって、ステップS15にて、制御回路11は、携帯電話用信号を受信するように受信信号を切り替えることにより、ユーザが低画質ではあるものの引き続きハイビジョン放送と同一内容のデジタルテレビ放送の視聴を可能とする。すなわち、制御回路11は、フロントエンド部12に対して、携帯電話用信号とハイビジョン用信号とを有する信号を受信させて、同信号をダウンコンバートさせる。そして、制御回路11は、OFDM復調部13に対して、ダウンコンバートされたOFDM変調信号のうち携帯電話用信号のみをOFDM復調させるとともに誤り訂正させ、MPEG2−TS信号を生成させる。さらに、制御回路11は、MPEGデコード部14に対して、MPEG2−TS信号をデコードさせるとともに、映像・音声出力部15に対して、映像信号および音声信号に基づいて映像および音声を出力するように指示する。これにより、ユーザは、低画質ではあるものの引き続きハイビジョン放送と同一内容のデジタルテレビ放送を視聴することができる。そして、制御回路11は、前記ステップS15の受信信号切替処理後、ステップS16に進み、地上波デジタルテレビ信号切替プログラムの実行を一旦終了する。
以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、現在受信している地上波デジタルテレビ信号のうちハイビジョン用信号を受信している場合において、制御回路11は、同ハイビジョン用信号の受信電界強度および誤り率が悪化すると、受信信号を携帯電話用信号に切り替えることができる。これにより、車両がハイビジョン用信号を受信不能な地域に存在している場合であっても、自動的に携帯電話用信号を受信するように受信信号を切り替えることにより、ユーザは、ハイビジョン放送と同一内容のデジタルテレビ放送を視聴することができる。したがって、ユーザは、画質が低下するものの、引き続きハイビジョン放送の内容を視聴することができて好適である。
また、ハイビジョン用信号の受信状況を受信電界強度および誤り率とに基づいて判定することにより、ハイビジョン用信号の受信可否を簡単かつ正確に判定することができる。これによっても、ユーザにとっては、視聴していたハイビジョン放送を途切れることなく引き続き視聴できて好適である。
さらに、本発明の目的を逸脱しない限り、種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施形態においては、受信電界強度と誤り率とに基づいて、ハイビジョン用信号の受信良否を判定するように実施したが、受信電界強度と誤り率の一方に基づいてハイビジョン用信号の受信良否を判定するように実施することも可能である。この場合には、受信装置10の構成を簡略化することができて製造コストを低減することができるとともに、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
本発明に係り、車両に搭載された受信装置と送信所とを示す概略図である。 図1の受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。 地上波デジタルテレビ信号を説明するための図である。 図2の制御回路によって実行される地上波デジタルテレビ信号受信切替プログラムのフローチャートである。
符号の説明
10…移動体用デジタルテレビ放送受信装置、11…制御回路、12…フロントエンド部、12a…アンテナ、13…OFDM復調部、14…MPEGデコード部、15…映像・音声出力部

Claims (4)

  1. 移動体に搭載されて、放送局から送信された地上波デジタルテレビ信号を受信し、同受信した地上波デジタルテレビ信号に基づいてデジタルテレビ放送を視聴可能に出力する移動体用デジタルテレビ放送受信装置において、
    前記放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号と低画質用の地上波デジタルテレビ信号とを受信する地上波デジタルテレビ信号受信手段と、
    前記地上波デジタルテレビ信号受信手段によって受信した高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信状況を判定する受信状況判定手段と、
    前記受信状況判定手段によって前記高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信状況が悪化したと判定すると、前記地上波デジタルテレビ信号受信手段により受信する信号を前記低画質用の地上波デジタルテレビ信号に切り替える受信信号切替手段とを備えたことを特徴とする移動体用デジタルテレビ放送受信装置。
  2. 前記高画質用の地上波デジタルテレビ信号はハイビジョン放送を視聴するための信号であり、前記低画質用の地上波デジタルテレビ信号は携帯端末によってデジタルテレビ放送を視聴するための信号である請求項1に記載した移動体用デジタルテレビ放送受信装置。
  3. 前記受信状況判定手段を、
    前記放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号の受信強度を測定する受信強度判定手段と、
    前記放送局から送信された高画質用の地上波デジタルテレビ信号の誤り率を測定する誤り率測定手段とから構成した請求項1または請求項2に記載した移動体用デジタルテレビ放送受信装置。
  4. 前記移動体は、車両である請求項1ないし請求項3のうちのいずれか一つに記載した移動体用デジタルテレビ放送受信装置。
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