JP2006352674A

JP2006352674A - 受信装置

Info

Publication number: JP2006352674A
Application number: JP2005178132A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Obata; 達哉小畑; Masakazu Morita; 正和森田; Takeshi Kishima; 健貴島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】デジタル放送を受信する受信装置において、受信レベルの変動に追従して常に良好な受信状態を維持する。
【解決手段】受信装置１０は、車両等の移動体に搭載され、デジタル放送波を受信する。受信装置は、レベル検出部２３でデジタル放送波の受信レベルを検知してその受信レベルを示す受信レベル検出信号を出力する。そして、ＡＧＣ回路２２は受信レベルに応じて利得制御を行う。ＢＥＲ検出回路３４でデジタル放送波のＢＥＲを受信品質として検出し、マイコン部１３は受信レベル及び受信品質に応じて受信レベル検出信号をＡＧＣ回路に与える時定数回路２５−１乃至２５−ｎのいずれか一つを選択して時定数を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両等の移動体で用いられる受信装置に関し、特に、デジタル放送波を受信するための受信装置に関するものである。

一般に、デジタル放送波を受信する受信装置（以下デジタル放送受信機と呼ぶ）においては、フェージング等に起因する受信レベルの低下を防止するため、受信レベルを常に一定のレベルに保つＡＧＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ）回路を備えている。つまり、デジタル放送受信機のチューナ部には強受信電界域から弱受信電界域まで一定の出力レベルに保つＡＧＣ回路が備えられている。

ＡＧＣ回路の出力はミキサにおいて中間周波（ＩＦ）信号に変換された後、後段のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータに与えられることになるが、ＩＦ信号はレベル検知部に送られて、ここで受信レベルが検出されて受信レベル検知信号として出力される。そして、ＡＧＣ回路は受信レベル信号に応じて受信レベルが予め規定された受信レベルとなるようにゲインコントロールを行う。ＡＧＣ回路とレベル検知部との間には時定数回路が挿入されており、この時定数回路はＡＧＣ回路の制御（応答）速度を規定するものである。

従来のデジタル放送受信機において、互いに時定数の異なる複数の時定数回路を備えて、ＡＧＣ回路における変動量及び受信電界レベルを監視して、この監視結果に応じて複数の時定数回路内のいずれかを選択してＡＧＣ回路の時定数として、受信状態を改善するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−５１３２９号公報（第３頁〜第５頁、第１図〜第６図）

従来の受信装置は以上のように構成されているので、フェージング等に起因して受信レベルが低下した際、時定数回路の時定数を大きくして（ＡＧＣ回路の応答速度を遅くして）、ＡＧＣ回路におけるビット誤り率（ＢＥＲ（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ））を小さくしているものの、時定数を大きくすると、フェージング等に起因して受信レベルが動的に変化した際（例えば、受信電界レベルの変動は激しいが、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）が良好な場合）、ＡＧＣ回路の応答速度が遅くなって、受信レベル変動に十分追従できず、その結果、良好な受信状態が得られなくなってしまうという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、受信レベルの変動に十分に追従して常に良好な受信状態を維持することのできる受信装置を提供することを目的とする。

この発明に係る受信装置は、移動体に搭載され、デジタル放送波を受信する。受信装置は、デジタル放送波の受信レベルを検知してその受信レベルを示す受信レベル検出信号を出力する受信レベル検知手段と、受信レベルに応じて利得制御を行うＡＧＣ回路と、受信レベル検出信号をＡＧＣ回路に与える時定数が可変な時定数可変手段と、デジタル放送波の受信品質を検出する受信品質検出手段と、受信レベル及び受信品質に応じて時定数可変手段の時定数を制御する時定数制御手段とを有することを特徴とするものである。

この発明によれば、デジタル放送波の受信品質を検出して、受信レベル及び受信品質に応じて受信レベル検出信号をＡＧＣ回路に与える可変時定数手段の時定数を制御するように構成したので、受信レベルの変動に十分に追従してしかも常に良好な受信状態を維持することができるという効果がある。

実施の形態１．
図１を参照して、ここでは、図示の受信装置１０は、例えば、振幅変調のデジタル放送波を受信する受信装置であり、車両等の移動体に搭載される。受信装置１０はチューナ部１１、信号処理部１２、及びマイコン部１３を有しており、チューナ部１１はＡＧＣ回路２１、ミキサ２２、レベル検出部（受信レベル検知手段）２３、ＡＧＣ切替部２４、及び複数の時定数回路（時定数可変手段）２５−１乃至２５−ｎ（ｎは２以上の整数）を備え、時定数回路２５−１乃至２５−ｎの時定数は互いに異なっている。また、信号処理部１２はＡ／Ｄコンバータ３１、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部３２、及び信号処理回路３３、ＢＥＲ検出回路３４、遅延信号検出回路３５、及びＣ／Ｎ検出回路３６を有し、マイコン部１３は判定部４１、記憶部４２、及び制御部４３を有している。

アンテナ５１で受信されたデジタル放送波（受信信号）はＡＧＣ回路２１でその受信レベル（信号レベル）が予め規定された一定のレベルに調整されて、ミキサ２２に与えられる。ミキサ２２では受信信号をＩＦ信号に変換して、信号処理部１２に送るとともに、レベル検出部２３に送る。

レベル検出部２３ではＩＦ信号のレベルを検出して受信レベルを得て、この受信レベルを示す受信レベル信号をＡＧＣ切替部２４及びマイコン部１３に与える。後述するようにして、ＡＧＣ切替部２４はマイコン部１３によって切替制御されており、レベル検出部２３からの受信レベル信号はＡＧＣ切替部２４によって時定数回路２５−１乃至２５−ｎのいずれか一つを介してＡＧＣ回路２１に与えられる。そして、ＡＧＣ回路２１では受信レベルが予め規定されたレベルとなるように、例えば、内蔵する可変増幅器の増幅率を変化させる。

信号処理部１２においては、ＩＦ信号をＡ／Ｄコンバータ３１でＡ／Ｄ変換した後、ＦＦＴ部３２でＦＦＴ処理を行って、ＦＦＴ処理済信号（復調信号）とする。そして、ＦＦＴ処理済信号は信号処理回路３３で信号処理されて、音声信号がスピーカ５２に与えられ、映像信号がモニター５３に与えられる。つまり、信号処理部１３では、ＩＦ信号をデジタル復調してデジタルデータに変換した後、デジタルデータからデジタル映像信号及びデジタル音声信号を分離して、これらデジタル映像信号及びデジタル音声信号を復号し映像信号及び音声信号を得ている。

次に動作について説明する。
図１を参照して、前述のＦＦＴ処理済信号は、ＢＥＲ検出回路３４、遅延信号検出回路３５、及びＣ／Ｎ検出回路３６に与えられ、ＢＥＲ検出回路３４及びＣ／Ｎ検出回路３６では、それぞれＢＥＲ及びＣ／Ｎを検出してＢＥＲ検出信号及びＣ／Ｎ検出信号をマイコン部１３に与える。つまり、ＢＥＲ検出回路３４及びＣ／Ｎ検出回路３６によって、デジタル放送波の受信品質を検出していることになる（ＢＥＲ検出信号及びＣ／Ｎ検出信号は受信品質検出信号である）。

一方、遅延信号検出回路３５ではデジタルデータに応じてその遅延プロファイルを検出する。受信装置１０では、前述のようにして、所望のデジタル放送波を受信することになるが、受信装置１０は送信局から直接的にデジタル放送波を受信するばかりでなく（これを直接波という）、障害物等で放送波が反射した反射波（遅延波）も受けることになる。そして、上記の遅延プロファイルとは、直接波と遅延波との受信レベルの相対比及び直接波と遅延波との遅延時間とを表すものである。

例えば、遅延信号検出回路２６は直接波及び遅延波の受信レベル（強度）を検出して、直接受信レベル値及び遅延受信レベル値を得、直接受信レベル値と遅延受信レベル値とを比較して、直接受信レベル値に対する遅延受信レベル値の相対レベルを受信相対レベル値とし、受信相対レベル値を遅延プロファイル（遅延信号）としてマイコン部１３に出力する。

車両がビル等の建物群が密集する都市部に位置する際においては、障害物となる建物が多い関係上、遅延波の数が多く、一方、郊外においては、ビル等の建物群が密集しておらず、このため、都市部に比べて遅延波の数は少なくなり、遅延プロファイル（遅延信号）によって車両が位置する周囲の状況を推定することができる（つまり、遅延信号によって受信状態を推定することができる）。なお、ＢＥＲ及びＣ／Ｎも受信状態に応じて変動するから、ＢＥＲ及びＣ／Ｎを監視すれば、受信状態の変動を推定することができる。

マイコン部１３において、記憶部４２には、複数の時定数判定テーブルが設定されており、時定数判定テーブルは、例えば、図２に示すように、受信レベルを横軸、ＢＥＲを縦軸として、受信レベル及びＢＥＲを所定の範囲毎に区切って、第１乃至第ｋ（ｋは２以上の整数）受信レベル範囲Ａ１〜Ａｋ及び第１乃至第ｍ（ｍは２以上の整数）ＢＥＲ範囲Ｂ１〜Ｂｍとして、これら第１乃至第ｋの受信レベル範囲Ａ１〜Ａｋ及び第１乃至第ｍのＢＥＲ範囲Ｂ１〜Ｂｍに対応付けて第１乃至第ｎの時定数Ｔ１１〜Ｔｋｍを設定したテーブルであり、複数の時定数判定テーブルにおいては、設定された第１乃至第ｎの時定数Ｔ１１〜Ｔｋｍの値が異なっている。なお、時定数判定テーブルの受信レベルは、受信レベルの変動量または受信レベル及び受信レベルの変動量でもよい。

判定部４１では、ＢＥＲ検出信号、遅延信号、及びＣ／Ｎ検出信号を監視して受信状態の推移を予測して、つまり、車両が位置する周囲の状況を推測して、この周囲状況に対応する時定数判定テーブルを記憶部４２から選択時定数判定テーブルとして選択する。そして、判定部４１では選択時定数判定テーブルを参照して、受信レベル信号が示す受信レベルとＢＥＲ検出信号が示すＢＥＲとに対応する時定数を選定時定数として得て、制御部４３に渡す。

制御部４３はこの選定時定数によってＡＧＣ切替部２４を切替制御し、レベル検出部２３と時定数回路２５−１乃至２５−ｎのいずれか一つとを接続することになる。つまり、選定時定数を時定数として有する時定数回路とレベル検出部２３とが接続されて、受信レベル信号が時定数回路を介してＡＧＣ回路に与えられることになる。

振幅変調のデジタル放送波においては、時定数が小さいと、変調が崩れて信号劣化が生じる。一方、Ａ／Ｄコンバータ３１への入力信号が所定の範囲内のレベルにないと、信号劣化が生じる。このため、車両に搭載されたデジタル放送受信機においては、時定数を小さくする必要がある。ここでは、受信レベルの変動（動的変化）は少ないが、Ｃ／Ｎが悪い状況下では、時定数を十分に大きくして受信感度を向上させ、受信レベルの変動が大きい際には、電波状況に応じて最適な時定数を選択して、最適な受信状態とする。

例えば、ＡＧＣ回路における変動量が小さい際には、時定数を十分に大きくして、チューナ部１１における信号劣化を極力抑制して受信感度を向上させる。一方、ＡＧＣ回路における変動量が大きい際には、チューナ部１１におけるＣ／Ｎ劣化を抑制しつつ、Ａ／Ｄコンバータ３１への入力信号レベルの変動を抑制する時定数を選定して受信状態を改善する。

なお、図１においては、ＢＥＲ検出回路３４、遅延信号検出回路３５、及びＣ／Ｎ検出回路３６を備えているが、少なくともＢＥＲ検出回路３４を備えるようにすればよく、さらには、図１に破線ブロックで示すように、車両の速度を検知するための車速パルス発生部６１からのパルス信号を判定部４１に与えて、判定部４１によって車速を検知して、車速によって受信状況を推測するようにしてもよい（つまり、車両が速くなると、受信レベルの変動が激しくなり、信号の劣化が大きくなるため、前述のＣ／Ｎ検出信号、遅延信号、及び車速を組み合わせれば、より精度よく受信状態の推移を予測することができることになる）。

また、ＧＰＳ装置等を用いたナビゲーション装置によって車両の現在地を計測して、その計測結果に応じて車両の周囲状況（つまり、電波環境）を推定するようにしてもよい。

上述の例では、判定部４１及びＢＥＲ検出回路３４が受信品質検出手段として機能し、判定部４１、記憶部４２、及び制御部４３が受信レベル及び受信品質に応じて時定数を制御する時定数制御手段として機能する。また、ＢＥＲ検出回路３４、遅延信号検出回路３５、Ｃ／Ｎ検出回路３６、及び／又は車速パルス発生部６１と判定部４２とが車両が位置する受信環境を推定する受信環境推定手段として機能することになる。

このようにして、受信レベル及び受信品質に応じて受信品質が良好となる方向に時定数を制御するようにしたので、受信レベルの変動に十分に追従して常に良好な受信状態を維持することができることになり、さらには、受信状態の変化を予測して時定数を制御するようにしたので、受信品質の悪化を的確に防止することができるという効果がある。

この実施の形態１によれば、受信レベル及びＢＥＲ等の受信品質に応じて複数の時定数回路２５−１乃至２５−ｎのいずれか一つを選択して、この選択された時定数回路を介して受信レベル検出信号をＡＧＣ回路に与えるようにしたので、受信レベルの変動に追従して常に良好な受信状態を維持することができることになる。

また、この実施の形態１によれば、ＢＥＲ検出信号、遅延信号（遅延プロファイル）、Ｃ／Ｎ検出信号、及び／又は車速等に応じて車両が位置する地点の受信環境を推定して、受信環境に応じて複数の時定数回路２５−１乃至２５−ｎのいずれか一つを選択するようにしたので、受信品質の悪化を精度よく防止できるという効果がある。

この発明の実施の形態１による受信装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す受信装置中の記憶部に設定された時定数判定テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１０受信装置、１１チューナ部、１２信号処理部、１３マイコン部、２１ＡＧＣ回路、２２ミキサ、２３レベル検出部、２４ＡＧＣ切替部、２５−１乃至２５−ｎ時定数回路、３１Ａ／Ｄコンバータ、３２ＦＦＴ部、３３信号処理回路、３４ＢＥＲ検出回路、３５遅延信号検出回路、３６Ｃ／Ｎ検出回路、４１判定部、４２記憶部、４３制御部、５１アンテナ、５２スピーカ、５３モニター、６１車速パルス発生部。

Claims

移動体に搭載され、デジタル放送波を受信する受信装置において、
前記デジタル放送波の受信レベルを検知して該受信レベルを示す受信レベル検出信号を出力する受信レベル検知手段と、
前記受信レベルに応じて利得制御を行うＡＧＣ回路と、
前記受信レベル検出信号を前記ＡＧＣ回路に与える時定数が可変な時定数可変手段と、
前記デジタル放送波の受信品質を検出する受信品質検出手段と、
前記受信レベル及び前記受信品質に応じて前記時定数可変手段の時定数を制御する時定数制御手段とを有することを特徴とする受信装置。
移動体に搭載され、デジタル放送波を受信する受信装置において、
前記デジタル放送波の受信レベルを検知して該受信レベルを示す受信レベル検出信号を出力する受信レベル検知手段と、
前記受信レベルに応じて利得制御を行うＡＧＣ回路と、
前記受信レベル検出信号を前記ＡＧＣ回路に与える時定数が可変な時定数可変手段と、前記デジタル放送波の受信品質を検出する受信品質検出手段と、
前記受信レベル検出手段が検出した受信レベルを記憶する記憶手段と、
前記受信レベル検出手段が検出した受信レベルと前記記憶手段に記憶されたレベルとの差から変動量を算出する算出手段と、
前記受信レベル変動量及び前記受信品質に応じて前記時定数可変手段の時定数を制御する時定数制御手段とを有することを特徴とする受信装置。
前記受信レベル及び前記受信レベル変動量及び前記受信品質に応じて前記時定数可変手段の時定数を制御する時定数制御手段とを有することを特徴とする請求項２記載の受信装置。
前記受信品質検出手段はビットエラーレートによって受信品質を検出するようにしたことを特徴とする請求項１及至請求項３のうちのいずれか１項記載の受信装置。
移動体が位置する受信環境を推定する受信環境推定手段を備え、
時定数制御手段は前記受信環境に応じて時定数可変手段の時定数を制御するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれか１項記載の受信装置。
受信環境推定手段は、ビットエラーレート、搬送波対雑音比、及びデジタル放送波が反射された遅延信号との相対的強度及び遅延時間を示す遅延プロファイルの少なくとも一つに基づいて受信環境を推定するようにしたことを特徴とする請求項５記載の受信装置。