JP2006166367A - 高周波受信機および隣接妨害波の低減方法 - Google Patents

高周波受信機および隣接妨害波の低減方法 Download PDF

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Abstract

【課題】隣接妨害波のレベルが大きい場合においても、隣接妨害波の影響を効果的に低減することが可能な高周波受信機および隣接妨害波の低減方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る高周波受信機は、希望チャネルの上下隣接チャネルにそれぞれ同調点を設定して、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルをそれぞれ検出した後、希望チャネルに同調点を設定して、希望波の受信CNを検出し、希望波の受信CNが第1閾値以上の場合は、希望チャネルの同調点を維持する一方、受信CNが第1閾値以上でない場合には、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルに基づいて、希望チャネルの同調点を移動させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、高周波受信機および隣接妨害波の低減方法に関し、詳細には、隣接妨害波を低減することが可能な高周波受信機および隣接妨害波の低減方法に関する。
地上波デジタルテレビ放送の受信等に使用される高周波受信機においては、希望波のチャネルの両側に存在する隣接チャネルによる妨害波(以下、「隣接妨害波」ともいう)により希望波の感度が低下する現象がある。具体的には、この隣接妨害波のため、希望波の信号の受信CNが劣化することにより感度が劣化する場合や希望波の信号が歪むことにより感度が劣化する場合がある。
この隣接妨害波を低減する方法として、例えば、特許文献1が提案されている。図6は、隣接妨害波の低減方法の従来技術を説明するための図である。従来の高周波受信機では、RFアンプ部、または、1stミキサー部において、AGC処理を行うことにより、隣接妨害波の歪みを少なくして、希望波の帯域内への隣接妨害波の混入を防止している。具体的には、図6に示すように、RFアンプ部のゲインを下げることにより、隣接妨害波のレベルを下げて隣接妨害波を抑圧している。
特開2004−64258号公報
しかしながら、上記従来技術の方法では、隣接妨害波のレベルとともに、希望波の受信レベルが下がってしまうため、希望波の受信レベルが受信感度レベル以下とならない点までしか隣接妨害波を抑圧することができず、隣接妨害波のレベルが大きい場合には、効果的に隣接妨害波を低減することができないという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、隣接妨害波のレベルが大きい場合においても、隣接妨害波の影響を効果的に低減することが可能な高周波受信機および隣接妨害波の低減方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力される高周波信号を増幅して出力する高周波増幅器と、前記高周波増幅器の出力に対して、所望の帯域を選択して出力するトラッキングフィルタと、前記トラッキングフィルタの出力に対して周波数変換を行って、中間周波数信号を出力する周波数変換部と、前記中間周波数信号をデコードするデコーダーと、前記中間周波数信号に基づいて受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、前記デコーダーでデコードされた信号の雑音評価情報を検出する雑音評価情報検出手段と、前記トラッキングフィルタの同調点を設定する同調点設定手段と、を備え、(A)前記同調点設定手段は、希望チャネルの上下隣接チャネルにそれぞれ同調点を設定し、前記受信レベル検出手段は、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルをそれぞれ検出し、(B)前記同調点設定手段は、希望チャネルに同調点を設定し、前記雑音評価情報検出手段は、希望波の雑音評価情報を検出し、(C)前記同調点設定手段は、前記希望波の雑音評価情報が第1閾値以上の場合には、希望チャネルの同調点を維持する一方、前記雑音評価情報が前記第1閾値以上でない場合には、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルに基づいて、前記希望チャネルの同調点を移動させる同調点移動処理を行うことを特徴とする。
また、本発明は、入力される高周波信号を高周波増幅器で増幅して出力する増幅工程と、前記高周波増幅器の出力に対して、トラッキングフィルタで所望の帯域を選択して出力するトラッキング工程と、前記トラッキングフィルタの出力に対して、周波数変換部で周波数変換を行って、中間周波数信号を出力する周波数変換工程と、前記中間周波数信号をデコードするデコード工程と、希望チャネルの上下隣接チャネルにそれぞれ同調点を設定して、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルをそれぞれ検出する隣接妨害波受信レベル検出工程と、希望チャネルに同調点を設定して、希望波の雑音評価情報を検出する雑音評価情報検出工程と、前記希望波の雑音評価情報が第1閾値以上でない場合に、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルに基づいて、前記希望チャネルの同調点を移動させる同調点移動工程と、を含むことを特徴とする。
以下に添付図面を参照して、この発明に係る高周波受信機および隣接妨害波の低減方法に最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必要であるとは限らない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
図1は、本発明の一実施例に係る高周波受信機1の構成を示す図である。図1に示す高周波受信機1は、特に、地上波デジタルテレビジョン放送を受信するデジタル放送受信機を示している。
高周波受信機1は、図1に示すように、アンテナ10と、高周波増幅部20と、トラッキングフィルタ部30と、周波数変換部40と、第1のIF増幅部50と、IFフィルタ部60と、第2のIF増幅部70と、デコーダー80と、制御部90とを備えている。
高周波増幅部20は、アンテナ10を介して入力されるRF信号(高周波信号)を増幅して出力する。トラッキングフィルタ30は、高周波増幅部20から入力される信号の所望の帯域を選択して出力する。周波数変換部40は、局部発振信号を出力する局部発振部41と、トラッキングフィルタ30から入力される信号と局部発振部41から入力される局部発振信号とを混合してIF信号(中間周波数信号)を出力するミクサ部42とを備えている。
第1のIF増幅部50は、ミクサ部42から入力されるIF信号を増幅して出力する。
IFフィルタ部60は、第1のIF増幅部50から入力されるIF信号の帯域を制限して出力する。第2のIF増幅部70は、IFフィルタ部60から入力されるIF信号を増幅して出力する。デコーダー80は、第2のIF増幅部70から入力される信号を復調してデジタル信号を出力する。また、デコーダー80は、復調したデジタル信号の受信CNを検出して、制御部90に出力する雑音評価情報検出手段として機能する。
制御部90は、記憶部92に格納されたプログラムを実行して、高周波受信機1の動作を制御するマイクロプロセッサ91と、プログラムやデータを格納する記憶部92と、A/D変換部93と、D/A変換部94,95とを備えている。A/D変換部93は、周波数変換部40から入力されるIF信号をA/D変換して、IF信号の受信レベルをマイクロプロセッサ91に出力する。D/A変換部94,95は、マイクロプロセッサ91の出力をD/A変換してトラッキングフィルタ30、周波数変換部40にそれぞれ出力する。
制御部90は、トラッキングフィルタ30の同調周波数(同調点)を設定してトラッキングの設定、および周波数変換部40の同調周波数(同調点)を設定して受信チャネルの設定を行う同調点設定手段として機能する。また、制御部90は、IF信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段として機能する。さらに、制御部90は、IF信号の受信レベルに基づいて、高周波増幅部20のゲインを制御するAGC処理を実行するAGC制御手段として機能する。トラッキングフィルタ30,周波数変換部40、および制御部90は、AGCループを構成する。
上記構成の高周波受信器1の受信動作の概略を説明する。アンテナ10から入力されるRF信号は、高周波増幅部20で増幅された後、トラッキングフィルタ30よりに希望の帯域が選択され、ミクサ部42に入力される。ミクサ部42では、局部発振部41から出力される局部発信信号と受信信号が混合されて、中間周波数信号(IF信号)が出力される。
ミクサ部42から出力されるIF信号は、第1のIF増幅部50と制御部90に入力される。制御部42では、A/D変換部93は入力されるIF信号をA/D変換してIF信号の受信レベルをマイクロプロセッサ91に出力し、マイクロプロセッサ91は、IF信号の受信レベルを記憶部92に記憶する。また、ミクサ部42から出力されたIF信号は、第1のIF増幅部50で増幅された後、IFフィルタ部60で帯域制限され、さらに、第2のIF増幅部70で増幅される。第2のIF増幅部70で増幅されたIF信号は、デコーダー80でデジタル信号に復調されて出力される。また、デコーダー80はデジタル信号の受信CNを制御部90に出力する。制御部90では、マイクロプロセッサ91は入力される受信CNを記憶部92に記憶する。
この受信動作の際、トラッキングフィルタ30および周波数変換部40の同調周波数は、制御部90から出力される同調電圧によって変化し、受信するチャネルの周波数帯域で同調するようになっている。また、高周波増幅器20のゲインは、制御部90によってコントロールされている。
図2は、図1の高周波受信機1の隣接妨害の低減方法を説明するためのフローチャートである。図2において、制御部90は、受信が開始されると、まず、希望波チャネル(Target_ch)の上下隣接チャネル(H_ch、L_ch)へ同調し、上下隣接チャネル(H_ch、L_ch)の受信レベルを記憶部92に格納する(ステップS1)。これは、現時点の上隣接チャネル(H_ch)および下隣接チャネル(L_ch)でいずれの妨害波が強いのかを判断するためである。具体的には、制御部90は、まず、トラッキングフィルタ30および周波数変換部40に、上隣接チャネル(H_ch)の同調周波数を設定し、この場合に周波数変換部40から出力されるIF信号をA/D部93でA/D変換して上隣接チャネル(H_ch)の受信レベルを測定し、その結果を記憶部92に格納する。つぎに、制御部90は、トラッキングフィルタ30および周波数変換部40に、下隣接チャネル(L_ch)の同調周波数を設定し、この場合に周波数変換部40から出力されるIF信号をA/D部93でA/D変換して下隣接チャネル(L_ch)の受信レベルを測定し、その結果を記憶部92に格納する。
つぎに、制御部90は、トラッキングフィルタ30および周波数変換部40に、希望波チャネルの同調周波数を設定し、デコーダー80から希望波の受信CNを取得して記憶部92に格納する(ステップS2)。制御部90は、受信CNが閾値N1以上であるか否かを判断する(ステップS3)。この判断の結果、制御部90は、受信CNが閾値N1以上である場合(ステップS3の「Yes」)、すなわち、受信状況が良好な場合には、そのまま受信状態(同調点)を保持する。他方、制御部90は、受信CNが閾値N1以上でない場合(ステップS3の「No」)、すなわち、受信状況が良好でない場合には、希望波チャネル(Target_ch)の受信レベルが閾値N2以上であるか否かを判断する(ステップS4)。この判断の結果、制御部90は、希望波チャネル(Target_ch)の受信レベルが閾値N2以上でない場合(ステップS3の「No」)、すなわち、受信レベルが不十分である場合には、高周波増幅器50のゲインを上げて、受信レベルを向上させるためのAGC処理を行って(ステップS5)、ステップS3に戻る。
他方、制御部90は、希望波チャネル(Target_ch)の受信レベルが閾値N2以上である場合には(ステップS4の「Yes」)、隣接妨害波による隣接妨害の影響が考えられるため、高周波増幅器20のゲインを下げて、受信レベルを下げるためのAGC処理を行う(ステップS5)。これにより、隣接妨害波のレベルを下げ、隣接妨害波が受信帯域内に浸入するのを防止する。この場合、受信レベルが受信感度レベル(例えば、地上波デジタルテレビジョン信号の場合は34dBμV)以下とならない点までゲインを下げることができる。
この後、制御部90は、デコーダー80から受信CNを取得し、受信CNが閾値N1以上であるか否かを判断する(ステップS6)。制御部90は、受信CNが閾値N1以上である場合(ステップS7の「Yes」)、すなわち、受信状況が良好な場合には、そのまま受信状態(同調点)を保持する一方、受信CNが閾値N1以上でない場合には(ステップS7の「No」)、すなわち、受信状況が良好でない場合には、後述する同調点移動処理(ステップS8〜S12)を行って、隣接妨害波を低減する。
具体的には、制御部90は、記憶部92に格納した上下隣接チャネル(H_ch、L_ch)の受信レベルを読み込んで、下隣接チャネル(L_ch)の受信レベル<上隣接チャネル(H_ch)の受信レベルであるか否かを判断する(ステップS8)。この判断の結果、制御部90は、下隣接チャネル(L_ch)の受信レベル<上隣接チャネル(H_ch)の受信レベルである場合には(ステップS8の「Yes」)、希望波チャネルの同調点を所定量、下隣接チャネル側(L_ch)へ移動する(ステップS9)。ここでの移動量は、希望波チャネルの受信レベルが下がらない程度の量となる。他方、制御部90は、下隣接チャネル(L_ch)の受信レベル<上隣接チャネル(H_ch)の受信レベルでない場合には(ステップS8の「No」)、希望波チャネルの同調点を所定量、上隣接チャネル側(H_ch)へ移動する(ステップS10)。ここでの移動量は、希望波チャネルの受信レベルが下がらない程度の量となる。
同調点移動後、制御部90は、受信CNを取得し、受信CN値が閾値N1以上であるか否かを判断し(ステップS10)、受信CNが閾値N1以上である場合(ステップS10の「Yes」)、すなわち、受信状況が良好な場合には、そのまま受信状態(同調点)を保持する。他方、制御部90は、受信CN値が閾値N1以上でない場合(ステップS10の「No」)、すなわち、受信状況が良好でない場合には、同調点が移動限界点(希望波レベルに影響がでない点)か否かを判断し(ステップS11)、移動限界点でない場合には(ステップS11の「Yes」)、ステップS8に戻り、移動限界点になるまで同様の処理を行う。他方、移動限界点である場合には(ステップS11の「Yes」)、ステップS1に戻り、上下隣接チャネル(H_ch、L_ch)の受信レベルの測定を行う。
つぎに、上記同調点移動処理(ステップS8〜S12)を図3〜図5を参照して具体的に説明する。図3〜図5は同調点移動処理を説明するための説明図である。図3および図4において、同調時のトラッキングフィルタ30のフィルタ特性は、Aに示すように、希望波を中心に左右の妨害波を均等に抑圧している。同調点を移動させて、フィルタ特性を図3および図4のBのように左右に移動させると、希望波レベルはそれ程変化はないが、隣接妨害波の抑圧量は大きく増加する。これにより、希望波に影響を与えることなく、隣接妨害波を抑圧することができ、基地局付近で予想される隣接妨害波による受信品質の悪化を抑えることができる。
同調点は、図3に示すように、上隣接妨害波が下隣接妨害波より大きい場合は、下隣接チャネル側に移動させ(上記ステップS9)、図4に示すように、下隣接妨害波が上隣接妨害波より大きい場合は、上隣接チャネル側に移動させる(上記ステップS10)。これにより、隣接妨害波の高い側を効率的に抑圧することが可能となる。
本実施の形態では、同調点移動処理(ステップS8〜S12)を、高周波増幅器20のゲインを受信感度レベルとなるまで下げても受信CNが第1の閾値以上にならない場合に行うこととしているので(上記ステップS6、S7)、図5に示すように、高周波増幅器20のゲインを受信感度レベルとなるまで下げても隣接妨害波を抑圧することができない場合においても(A→B)、同調点を移動させることにより(B→C)、希望波レベルに影響を与えることなく、隣接妨害波の抑圧量を増加させることができる。
なお、本実施の形態においては、AGC処理の実行後に、同調点移動処理を行うこととしたが、AGC処理を実行しないで、同調点移動処理だけでも本発明の課題を解決することができる。したがって、上記ステップS3〜S6の処理は省略することにしても良い。
もっとも、AGC処理後に、同調点移動処理を行うことにより、より効果的に隣接妨害波を抑圧することができるので、AGC処理を行う方がより好ましい。
以上説明したように、本実施の形態によれば、希望チャネルの上下隣接チャネルにそれぞれ同調点を設定して、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルをそれぞれ検出した後、希望チャネルに同調点を設定して、希望波の受信CNを検出し、希望波の受信CNが第1閾値以上の場合は、希望チャネルの同調点を維持する一方、受信CNが第1閾値以上でない場合には、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルに基づいて、希望チャネルの同調点を移動させる同調点移動処理を行うこととしたので、隣接妨害波のレベルが大きい場合においても、効果的に隣接妨害波を低減することができる。
また、本実施の形態によれば、同調点移動処理では、上隣接チャネルの妨害波の受信レベルと、下隣接チャネルの妨害波の受信レベルとを比較して、上隣接チャネルの妨害波の受信レベルが大きい場合には、下隣接チャネル側へ希望チャネルの同調点を移動させる一方、下隣接チャネルの妨害波の受信レベルが大きい場合には、上隣接チャネル側へ同調点を移動させることとしたので、隣接妨害波の高い側を効率的に抑圧することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、希望波の受信CNが第1閾値以上の場合に、希望波の受信レベルが第2閾値以上であるか否かを判断し、希望波の受信レベルが第2閾値以上である場合には、高周波増幅器20のゲインを下げるAGC処理を実行し、AGC処理後の希望波の受信CNが第1閾値以上でない場合に、同調点移動処理を行うこととしたので、AGC処理で抑圧できない大きさの隣接妨害波でも効果的に抑圧することが可能となる。
なお、本実施の形態では、高周波信号として地上波デジタルテレビジョン信号を受信する場合を例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、アナログのテレビジョン信号や他の高周波信号を受信する場合においても本発明は適用可能である。また、本実施の形態では、雑音評価情報として受信CNを使用することとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、受信波の雑音を評価できる情報であれば他の情報(例えば、S/N等)を使用することにしても良い。
以上のように、本発明に係る高周波受信機および隣接妨害波の低減方法は、高周波信号から所望のチャネルの信号を選択する装置に広く適用可能である。
本発明の一実施例に係る高周波受信機の構成を示す図である。 図1の高周波受信機の隣接妨害波の低減方法を説明するためのフローチャートである。 隣接妨害波の抑圧を説明するための説明図である。 隣接妨害波の抑圧を説明するための説明図である。 隣接妨害波の抑圧を説明するための説明図である。 隣接妨害波の低減方法の従来技術を説明するための図である。
符号の説明
1 デジタルチューナ受信機
10 アンテナ
20 高周波増幅部
30 トラッキングフィルタ
40 周波数変換部
41 局部発振部
42 ミクサ部
50 第1のIF増幅部
60 IFフィルタ部
70 第2のIF増幅部
80 デコーダー
90 制御部
91 マイクロプロセッサ
92 記憶部
93 A/D変換部
94、95 D/A変換部

Claims (8)

  1. 入力される高周波信号を増幅して出力する高周波増幅器と、
    前記高周波増幅器の出力に対して、所望の帯域を選択して出力するトラッキングフィルタと、
    前記トラッキングフィルタの出力に対して周波数変換を行って、中間周波数信号を出力する周波数変換部と、
    前記中間周波数信号をデコードするデコーダーと、
    前記中間周波数信号に基づいて受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
    前記デコーダーでデコードされた信号の雑音評価情報を検出する雑音評価情報検出手段と、
    前記トラッキングフィルタの同調点を設定する同調点設定手段と、
    を備え、
    (A)前記同調点設定手段は、希望チャネルの上下隣接チャネルにそれぞれ同調点を設定し、前記受信レベル検出手段は、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルをそれぞれ検出し、
    (B)前記同調点設定手段は、希望チャネルに同調点を設定し、前記雑音評価情報検出手段は、希望波の雑音評価情報を検出し、
    (C)前記同調点設定手段は、前記希望波の雑音評価情報が第1閾値以上の場合には、希望チャネルの同調点を維持する一方、前記雑音評価情報が前記第1閾値以上でない場合には、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルに基づいて、前記希望チャネルの同調点を移動させる同調点移動処理を行うことを特徴とする高周波受信機。
  2. 前記同調点設定手段は、前記同調点移動処理では、上隣接チャネルの妨害波の受信レベルと、下隣接チャネルの妨害波の受信レベルとを比較して、上隣接チャネルの妨害波の受信レベルが大きい場合には、下隣接チャネル側へ前記希望チャネルの同調点を移動させる一方、下隣接チャネルの妨害波の受信レベルが大きい場合には、上隣接チャネル側へ前記同調点を移動させることを特徴とする請求項1に記載の高周波受信機。
  3. さらに、希望波の受信レベルに基づいて、前記高周波増幅器のゲインを制御するAGC制御手段を備え、
    前記AGC制御手段は、前記雑音評価情報が前記第1閾値以上でない場合に、希望波の受信レベルが第2閾値以上であるか否かを判断し、希望波の受信レベルが前記第2閾値以上である場合には、前記高周波増幅器のゲインを下げるAGC処理を実行し、
    前記同調点制御手段は、前記AGC処理後の前記雑音評価情報が第1閾値以上でない場合に、前記同調点移動処理を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高周波受信機。
  4. 前記高周波信号は、地上波デジタルテレビジョン信号であり、前記雑音評価情報は、受信CNであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の高周波受信機。
  5. 入力される高周波信号を高周波増幅器で増幅して出力する増幅工程と、
    前記高周波増幅器の出力に対して、トラッキングフィルタで所望の帯域を選択して出力するトラッキング工程と、
    前記トラッキングフィルタの出力に対して、周波数変換部で周波数変換を行って、中間周波数信号を出力する周波数変換工程と、
    前記中間周波数信号をデコードするデコード工程と、
    希望チャネルの上下隣接チャネルにそれぞれ同調点を設定して、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルをそれぞれ検出する隣接妨害波受信レベル検出工程と、
    希望チャネルに同調点を設定して、希望波の雑音評価情報を検出する雑音評価情報検出工程と、
    前記希望波の雑音評価情報が第1閾値以上でない場合に、上下隣接チャネルの妨害波の受信レベルに基づいて、前記希望チャネルの同調点を移動させる同調点移動工程と、
    を含むことを特徴とする隣接妨害波の低減方法。
  6. 前記同調点移動工程では、上隣接チャネルの妨害波の受信レベルと、下隣接チャネルの妨害波の受信レベルとを比較して、上隣接チャネルの妨害波の受信レベルが大きい場合には、下隣接チャネル側へ前記希望チャネルの同調点を移動させる一方、下隣接チャネルの妨害波の受信レベルが大きい場合には、上隣接チャネル側へ前記同調点を移動させることを特徴とする請求項5に記載の隣接妨害波の低減方法。
  7. さらに、前記希望波の雑音評価情報が前記第1閾値以上の場合に、希望波の受信レベルが第2閾値以上であるか否かを判断し、希望波の受信レベルが第2閾値以上である場合に、前記高周波増幅器のゲインを下げるAGC処理工程を含み、
    前記同調点移動工程は、前記AGC処理工程後の前記希望波の雑音評価情報が前記第1閾値以上でない場合に実行することを特徴とする隣接妨害波の低減方法。
  8. 前記高周波信号は、地上波デジタルテレビジョン信号であり、前記雑音評価情報は、CN比であることを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか1つに記載の隣接妨害波の低減方法。
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