JP2008147808A - ダイバシティアンテナを用いた高周波信号受信部とこれを用いた高周波信号受信装置 - Google Patents

ダイバシティアンテナを用いた高周波信号受信部とこれを用いた高周波信号受信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】シングル受信とダイバシティ受信の相互の切替えを短時間にスムーズに行う。
【解決手段】チューナ部３１、３２を用いてダイバシティ制御が行われる高周波信号受信部２１において、チューナ部３１は、利得制御器５０ｂにより利得制御される高周波増幅器５０と、利得制御器５３ｂにより利得制御される増幅器５３とを備え、チューナ部３２は、利得制御器６４ｂにより利得制御される高周波増幅器６４と、利得制御器６７ｂにより利得制御される増幅器６７とを備え、利得制御器５０ｂ、５３ｂあるいは利得制御器６４ｂ、６７ｂの出力が接続されるとともに受信品質を検出できる受信品質検出器３３を設け、この受信品質検出器３３から出力される検出信号を用いて、シングル受信あるいはダイバシティ受信を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイバシティアンテナを用いた高周波信号受信部とこれを用いた高周波信号受信装置に関するものである。
以下、従来の高周波信号受信装置について図４を用いて説明する。図４において、高周波信号受信装置１は、高周波信号受信部２と、この高周波信号受信部２に接続された受信品質制御部３から構成されている。高周波信号受信部２は、チューナ部６、７とから構成されている。
これらのチューナ部６、７は、アンテナ４、５からのテレビ放送信号がそれぞれ入力される高周波増幅器８、９と、これら高周波増幅器８、９の出力信号がそれぞれ供給される混合器１０、１１と、これら混合器１０、１１の出力信号がそれぞれ供給される復調部１２、１３とから構成されている。
受信品質制御部３は、復調部１２、１３からの出力が供給されるダイバシティ部１５と、このダイバシティ部１５の出力が供給される誤り訂正部１６と、この誤り訂正部１６の出力が供給される出力端子１８と、ダイバシティ部１５、誤り訂正部１６およびチューナ部６、７との間に接続されるダイバシティ制御部１９とから構成されている。
以上のように構成された高周波信号受信装置１について、以下にその動作を説明する。アンテナ４、５から入力されるテレビ放送信号は、それぞれのチューナ部６、７に供給されて、一定の信号レベルに制御されるとともにあらかじめ決められた周波数に変換される。これら変換された信号は、それぞれ復調部１２、１３に入力されて復調される。これら復調部１２、１３から出力されるそれぞれの復調信号は、ダイバシティ部１５へ別々に入力される。
このダイバシティ部１５では、デジタル信号を構成するサブキャリア信号が検出され、このサブキャリア検出信号がダイバシティ制御部１９に供給される。このダイバシティ制御部１９は、サブキャリア検出信号が良好な場合には、一方のチューナ部６、７のうちいずれか一方を動作状態としてシングル受信とする。また、サブキャリア検出信号が悪い場合には、チューナ部６、７の両方が動作状態とされてダイバシティ受信とされる。これにより、受信品質が確保される。
また、この受信品質を検出する場合、誤り訂正部のＢＥＲ（ビットエラーレート）信号を用いることもできる。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−１５６７３８号公報
このような従来の高周波信号受信装置においては、受信品質は、ＢＥＲあるいはサブキャリア検出信号を用いて検出していた。これらＢＥＲあるいはサブキャリア信号を用いて信号処理するために、長い時間が必要とされた。
このため、例えば高速移動中においては、シングル受信とダイバシティ受信との切替えがスムーズに行うことができず、受信品質の確保ができなかった。
そこで本発明は、このような問題を解決したもので、シングル受信とダイバシティ受信との切替えを短時間に、スムーズに行うことを目的としたものである。
この目的を達成するために本発明の高周波信号受信部は、第１、第３の利得制御器の出力が接続される受信品質検出器と、この受信品質検出器からの検出信号が出力される第３の出力端子を設け、この第３の出力端子から出力される検出信号によりシングル受信あるいはダイバシティ受信が選択される。
これにより、所期の目的を達成することができる。
以上のように、本発明の高周波信号受信部は、第１、第３の利得制御器の出力が接続される受信品質検出器と、この受信品質検出器からの検出信号が出力される第３の出力端子を設け、この第３の出力端子から出力される検出信号によりシングル受信あるいはダイバシティ受信が選択される。
これにより、第１、第３の利得制御器からそれぞれ出力される利得制御電圧を用いて受信品質を瞬時に検出することが可能となる。従って、高速移動中において受信条件が変化したとしても、シングル受信とダイバシティ受信との切替えをスムーズに行うことができる。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における高周波信号受信装置２０のブロック図である。図１において、高周波信号受信装置２０は、高周波信号受信部２１と受信品質制御部２２とから構成されている。
高周波信号受信部２１には、チューナ部３１、３２と、チューナ部３１、３２の間に接続された受信品質検出器３３が設けられている。
チューナ部３１には、アンテナ３４が接続された入力端子３５から出力端子３６に向かって順に、高周波増幅器５０、混合器５１、中間周波フィルタ５２、増幅器５３、増幅器５４、Ａ／Ｄコンバータ５５、フィルタ５６、復調器５７が設けられている。
また、混合器５１の他方の入力には発振器５１ａの出力が接続されている。さらに、これらＡ／Ｄコンバータ５５、フィルタ５６、復調器５７により復調部５９が構成されている。
そして、混合器５１の出力と高周波増幅器５０に設けられた利得制御用入力５０ａの間には、利得制御するための利得制御器５０ｂが接続されている。増幅器５３の出力とこの増幅器５３に設けられた利得制御用入力５３ａの間には、利得制御するための利得制御器５３ｂが接続されている。フィルタ５６の出力と増幅器５４に設けられた利得制御のための利得制御用入力５４ａとの間には利得制御器５４ｂが接続されている。
また、チューナ部３２には、アンテナ６１が接続された入力端子６２から出力端子６３に向かって順に、高周波増幅器６４、混合器６５、中間周波フィルタ６６、増幅器６７、増幅器６８、Ａ／Ｄコンバータ６９、フィルタ７０、復調器７１が設けられている。また、混合器６５の他方の入力には発振器６５ａの出力が接続されている。これらＡ／Ｄコンバータ６９、フィルタ７０、復調器７１により復調部７７が構成されている。
そして、混合器６５の出力と高周波増幅器６４に設けられた利得制御用入力６４ａの間には、利得制御するための利得制御器６４ｂが接続されている。増幅器６７の出力とこの増幅器６７に設けられた利得制御用入力６７ａの間には、利得制御するための利得制御器６７ｂが接続されている。フィルタ７０の出力と増幅器６８に設けられた利得制御のための利得制御用入力６８ａとの間には利得制御器６８ｂが接続されている。
そして、受信品質検出器３３には、入力端子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆが設けられている。これら入力端子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆには、利得制御用入力５０ａ、５３ａ、５４ａ、６４ａ、６７ａ、６８ａが接続されている。
次に、受信品質制御部２２は、ダイバシティ部８０と、誤り訂正部８１と、ＢＥＲ検出器８２と、ダイバシティ制御部８３とから構成されている。
このダイバシティ部８０には、出力端子３６が接続された入力端子８０ａ、出力端子６３が接続された入力端子８０ｂ、誤り訂正部８１の入力端子８１ａに接続された出力端子８０ｃで構成されている。
このダイバシティ部８０には、入力端子８０ａと８０ｂとの間に接続されたサブキャリア検出器８４と、入力端子８０ａ、８０ｂがそれぞれ接続されたサブキャリア選択・合成器８５が設けられている。また、サブキャリア検出器８４の出力８４ａは、サブキャリア選択・合成器８５の入力８５ａに接続されている。そして、サブキャリア選択・合成器８５の出力は、ダイバシティ部８０の出力端子８０ｃを介して誤り訂正部８１の入力端子８１ａに接続されている。
この誤り訂正部８１の出力端子８１ｂは、ＴＳ出力端子２２ａに接続されている。また、誤り訂正部８１の出力端子８１ｃから出力されるＢＥＲは、ＢＥＲ検出器８２の入力端子８２ａに入力される。また、ＢＥＲ検出器８２の入力８６ｂには、外部から基準信号が入力されるＢＥＲ基準用入力端子２２ｂに接続されている。このＢＥＲ基準用入力端子２２ｂから任意の値の基準信号に設定できるので、受信品質の検出基準を最適にすることができる。
さらに、ダイバシティ制御部８３には、入力端子８３ａ、８３ｂ、８３ｃが設けられている。この入力端子８３ａには、ＢＥＲ検出器８２から出力される検出信号が供給される。出力端子８０ｄから出力されるサブキャリア検出信号は、ダイバシティ部８０の入力端子８０ｂに供給される。入力端子８３ｃには、受信品質検出器３３の出力端子３３ｇから出力される検出信号が供給される。
また、ダイバシティ制御部８３には、出力端子８３ｄ、８３ｅ、８３ｆが設けられている。この出力端子８３ｄ、８３ｅは、チューナ部３１、３２に設けられた電源電圧を印加するための電源入力端子３１ａ、３２ａにそれぞれ接続されている。出力端子８３ｆから出力されるダイバシティ部８０を制御する信号は、ダイバシティ部８０の入力端子８０ｅに供給される。
以上のように構成された高周波信号受信装置２０の動作について、図１を用いて説明する。
近年導入されたデジタル放送信号は、現存のアナログ放送信号に影響を与えることがないように、送信出力を小さくしている。例えば、希望信号であるデジタル放送信号は、妨害信号であるアナログ放送信号よりも４０ｄＢ近くも大きくなる受信条件が発生する可能性がある。例えば、デジタル放送である１３ｃｈの受信レベルが−５０ｄＢｍに対して、アナログ放送である２５ｃｈの受信レベルが−１０ｄＢｍとなる場合が発生する。
すなわち、デジタル放送信号の受信時において、大きなレベルのアナログ放送信号が妨害となって、例えば高周波受信部２１にて歪が発生し、正常な受信ができなくなるという問題があった。
特に、フィルタ５２より前では妨害信号が十分に抑圧されていないので、増幅回路５０、混合器５１では大きな妨害信号によって歪が発生する。
一方、デジタル放送信号を郊外で受信する場合には、高周波信号受信装置２０の受信感度が問題となる、正常な受信ができなくなるという問題があった。
これら受信品質を改善するには、シングル受信からダイバシティ受信に切替えることにより改善できる。
なお、ダイバシティ受信とは、チューナ部３１、３２の両方のチューナ部を動作させるとともに、チューナ部３１、３２からそれぞれ出力される復調信号をダイバシティ部８０で合成して受信するものである。また、シングル受信とは、チューナ部３１または、チューナ部３２のいずれか一方のチューナ部を動作させて受信するものである。
最初に、ダイバシティ受信について説明する。ダイバシティ制御部８３の出力端子８３ｄ、８３ｅからの電源電圧が、チューナ部３１、３２の電源入力端子３１ａ、３２ａに供給される。そして、チューナ部３１、３２に同じ選局データが送出されて受信動作が開始される。
そして、アンテナ３４から入力されたテレビ放送信号は、チューナ部３１の入力端子３５を介して高周波増幅器５０に入力される。この高周波増幅器５０では、利得制御器５０ｂにより混合器５１の出力レベルが一定レベルになるように利得制御が行われる。
この高周波増幅器５０からの出力信号と、発振器５１ａの出力は共に混合器５１に入力される。この混合器５１から出力される中間周波信号は、中間周波フィルタ５２により妨害信号が抑圧される。この中間周波フィルタ５２からの出力信号は、増幅器５３に入力される。この増幅器５３では、利得制御器５３ｂにより増幅器５３の出力レベルが一定になるように利得制御が行われる。
この増幅器５３から出力される中間周波信号は、増幅器５４に入力される。この増幅器５４は、復調器５７への入力レベルが一定になるように利得制御器５４ｂにより利得制御される。
さらに、増幅器５４からの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ５５によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、フィルタ５６により妨害信号が抑圧される。このフィルタ５６の出力信号は、復調器５７により復調される。この復調器５７から出力されるＴＳ（トランスポートストリーム）信号は、出力端子３６から出力される。
同様に、アンテナ６１から入力されたテレビ放送信号は、チューナ部３２の入力端子６２を介して高周波増幅器６４に入力される。この高周波増幅器６４では、利得制御器６４ｂにより混合器６５の出力レベルが一定レベルになるように利得制御が行われる。
また、この高周波増幅器６４からの出力信号と、発振器６５ａの出力は共に混合器６５に入力される。この混合器６５から出力される中間周波信号は、中間周波フィルタ６６により妨害信号が抑圧される。この中間周波フィルタ６６からの出力信号は、増幅器６７に入力される。この増幅器６７は、利得制御器６７ｂにより、増幅器６７の出力レベルが一定になるように利得制御が行われる。
この増幅器６７から出力される中間周波信号は、増幅器６８に入力される。この増幅器６８は、復調器７１への入力レベルが一定になるように利得制御器６８ｂにより利得制御される。
さらに、増幅器６８の出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ６９によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、フィルタ７０により妨害信号が抑圧される。このフィルタ７０の出力信号は、復調器７１により復調される。この復調器７１から出力される復調信号は、出力端子６３から出力される。
これら出力端子３６、６３から出力される復調信号は、ダイバシティ部８０の入力端子８０ａ、８０ｂにそれぞれ入力される。
このダイバシティ部８０では、サブキャリア検出器８４において２つの復調信号に含まれるサブキャリアの信号品質が検出される。この検出された信号品質情報に基づいて、それぞれのサブキャリアに対する重み付け係数が算出される。この重み付け係数は、サブキャリア検出器８４の出力８４ａからサブキャリア選択・合成器８５の入力８５ａに入力される。
さらに、それぞれのサブキャリアは、サブキャリア選択・合成器８５において、重み付け係数が乗算されることによって合成されたサブキャリア合成信号が出力端子８０ｃから出力される。このように合成された信号は、重み付け係数によってＣ／Ｎが最大で２倍改善される。
そして、このサブキャリア合成信号は、誤り訂正部８１の入力端子８１ａに入力される。この誤り訂正部８１の出力端子８１ｂからは、誤りが訂正されたＴＳ信号が出力される。これにより、Ｃ／Ｎが最大で２倍改善された誤り訂正された信号が出力端子２２ａから出力されて、受信品質が改善される。
なお、ＢＥＲ検出器８２の代わりにＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ）を検出できるＣ／Ｎ検出器を用いてもよい。
次に、ダイバシティ制御部８３の制御により、ダイバシティ受信からシングル受信とした場合について説明する。なお、シングル受信では、例えば、チューナ部３１を動作状態とし、チューナ部３２を非動作状態としている。
このダイバシティ受信からシングル受信への動作は、ダイバシティ制御部８３により制御される。すなわち、ダイバシティ制御部８３の入力端子８３ａ、８３ｂ、８３ｃには、ＢＥＲ検出器８２から出力されるＢＥＲ検出信号、ダイバシティ部８０から出力されるサブキャリア検出信号、受信品質検出器３３（後述する）から出力される受信品質検出信号がそれぞれ入力されている。これら３つの検出信号のうち少なくともひとつを用いることにより、受信品質の検出が可能となる。
この受信品質の検出に基づいて、ダイバシティ制御部８３の出力端子８３ｄ、８３ｅの何れか一方からのみ電源電圧が出力されるので、例えば一方のチューナ部３２は動作状態から非動作状態とされ、他方のチューナ部３１は動作状態とされる。
これにより、ダイバシティ部８０には、チューナ部３１から出力される復調信号が入力端子８０ａに入力される。これに対して入力端子８０ｂからは復調信号が入力されない。このダイバシティ部８０の出力端子８０ｃから出力される復調信号は、誤り訂正部８１の入力端子８１ａに入力され、出力端子２２ａから誤り訂正されたＴＳ信号が出力される。
図２は、シングル受信とした高周波信号受信装置２０における入力端子３５における入力信号レベル１０１とＢＥＲ１０２の関係図である。ＢＥＲ１０２ａはエラーフリー（エラーが発生しない状態）である。ＢＥＲ１０３が２×１０-4であり、例えばこのＢＥＲ（２×１０-4）より大きい場合を、受信品質が悪い場合としている。
この高周波信号受信装置２０において、例えば、高周波増幅器５０の利得制御範囲は、０〜−５０ｄＢｍ（入力端子３５での値）としている。増幅器５３の利得制御範囲は、−５０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）としている。増幅器５４の利得制御範囲は、−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）以下として説明する。また、これら利得制御範囲は、高周波増幅器５０、増幅器５３、５４、混合器５１等の利得および歪に応じて最適な範囲に変えることができる。
図２において、特性１０４は、希望信号のみを受信した場合のＢＥＲを表している。この特性１０４において、入力信号レベル１０１ｂ（−１０ｄＢｍ付近）の希望信号が入力された場合を、超強電界受信レベルとして受信条件Ｄ１としている。入力信号レベル１０１ｅ（−５０ｄＢｍ）以上の希望信号レベルが入力された場合を、強電界受信レベルとして受信条件Ｄとしている。入力信号レベル１０１ｅ（−５０ｄＢｍ）〜入力信号レベル１０１ｃ（−９０ｄＢｍ）の希望信号レベルが入力された場合を、中電界受信レベルとして受信条件Ｅとしている。入力信号レベル１０１ｃ（−９０ｄＢｍ）〜入力信号レベル１０１ｇ（−１００ｄＢｍ）の希望信号が入力された場合を、弱電界受信レベルとして受信条件Ｆとしている。入力信号レベル１０１ａ（−１１０ｄＢｍ付近）の希望信号が入力された場合を微弱電界受信レベルとして受信条件Ｆ１としている。
例えば、受信条件Ｆの入力信号レベル１０１ｃ（−９０ｄＢｍ）では、ＢＥＲ１０２ｂとなり、入力信号レベル１０１ａ（−１１０ｄＢｍ）では、さらにＢＥＲが劣化している。これは、アンテナ３４で受信された信号が微弱であり、さらにチューナ部３１の雑音指数によるものである。
また、受信条件Ｄの入力信号レベル１０１ｄ（−２０ｄＢｍ）より大きい入力信号レベルでは、ＢＥＲが劣化している。これは、チューナ部３１に対して、大きな希望信号レベルが入力されたために歪が発生したものである。特に、入力信号レベル１０１ｂ（−１０ｄＢｍ）以上の信号が入力されると、主に高周波増幅器５０あるいは混合器５１による歪の影響が大きく現れる。
特性１０５は、希望信号とともに、この希望信号より略４０ｄＢ大きい妨害信号を受信した場合のＢＥＲを表している。この特性１０５について以下説明する。
受信条件Ｃは、入力信号レベル１０１ｃ（−９０ｄＢｍ付近）の希望信号とともに大きな妨害信号（−５０ｄＢｍ）が入力される。この場合には、妨害信号（−５０ｄＢｍ）により、ＢＥＲ１０２ｂからＢＥＲ１０２ｃと劣化している。
受信条件Ｂは、入力信号レベル１０１ｆ（−６０ｄＢｍ）の希望信号とともに大きな妨害信号（−２０ｄＢｍ）が入力される場合とする。この場合には、妨害信号（−２０ｄＢｍ）により、ＢＥＲ１０２ａ以下からＢＥＲ１０２ｅと劣化している。
受信条件Ａは、入力信号レベル１０１ｅ（−５０ｄＢｍ）の希望信号とともに大きな妨害信号（−１０ｄＢｍ）が入力される場合とする。この場合には、妨害信号（−１０ｄＢｍ）により、ＢＥＲ１０２ｄと劣化する。
これは、希望信号より略４０ｄＢ大きい妨害信号が入力されるので、この妨害信号により高周波増幅器５０では利得制御されてしまい、希望信号も同様に利得制御されてしまう。このため、高周波増幅器５０の雑音指数が極端に大きくなり、希望信号レベルに対する雑音信号レベルの比が劣化してしまう。あるいは、この大きな妨害信号により高周波増幅器５０、混合器５１において歪が発生するためである。
以上のようにして、微弱電界受信レベルの希望信号が入力される受信条件Ｆ１、強電界受信レベルの希望信号が入力される受信条件Ｄ１、希望信号に対して大きな妨害信号が入力される受信条件Ａ、Ｂでは、ＢＥＲが悪くなる。このＢＥＲは、ＢＥＲ検出器８２によりＢＥＲ用基準値（２×１０-4）と比較できる。
ところが、ＢＥＲ検出器８２を用いてＢＥＲを検出することは、検出精度はよいが、信号処理のために長い時間を要する。また、ダイバシティ部８０においてサブキャリア信号の品質を検出する場合においても、信号処理のために検出に長い時間が必要である。
このため、高速移動中における検出が十分できなかった。また、大きな希望信号、微弱な希望信号、あるいは大きな妨害信号により受信品質が劣化したかの検出が困難であった。
これに対して、高速移動中であっても、またどんな受信条件によって受信品質が劣化したかの検出を可能とする受信品質検出器３３の動作について説明する。
（表１）は、受信条件Ａ〜Ｆ、Ｄ１、Ｆ１において、高周波信号受信装置２０の高周波増幅器５０、増幅器５３、５４の利得制御の状態を表している。
Figure 2008147808
受信条件Ａでは、入力端子３５に−１０ｄＢｍの妨害信号と−５０ｄＢｍの希望信号が入力されている。
この−１０ｄＢｍの妨害信号と−５０ｄＢｍの希望信号は、高周波増幅器５０に入力される。この高周波増幅器５０の利得制御範囲は、−１０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。この−１０ｄＢｍの妨害信号が入力される高周波増幅器５０は、利得制御器５０ｂの利得制御電圧により、−１０ｄＢｍの妨害信号から−５０ｄＢｍの利得制御範囲を差し引いた４０ｄＢの利得制御量となって最小利得とされる。
この高周波増幅器５０からの出力信号である妨害信号はフィルタ５２により大きく減衰され、この高周波増幅器５０からの出力信号である希望信号は、増幅器５３に入力される。この増幅器５３に入力される希望信号は、希望信号−５０ｄＢｍから４０ｄＢの利得制御量を差し引いた−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。この増幅器５３の利得制御範囲は、−５０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５３は、利得制御器５３ｂの利得制御電圧により、最大利得とされる。
さらに、増幅器５３からの利得制御された出力信号は増幅器５４に入力される。この増幅器５４に入力される希望信号は、−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。この増幅器５４の利得制御範囲は、−９０ｄＢｍ以下（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５４は、利得制御器５４ｂの利得制御電圧により最小利得とされる。
次に、受信条件Ｂでは、入力端子３５に−２０ｄＢｍの妨害信号と−６０ｄＢｍの希望信号が入力されている。
この−２０ｄＢｍの妨害信号と−６０ｄＢｍの希望信号は、高周波増幅器５０に入力される。この高周波増幅器５０の利得制御範囲は、−１０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。この−２０ｄＢｍの妨害信号が入力される高周波増幅器５０は、利得制御器５０ｂの利得制御電圧により、−２０ｄＢｍの妨害信号から−５０ｄＢｍの利得制御範囲を差し引いた３０ｄＢの利得制御量となって中程度の利得とされる。
この高周波増幅器５０からの出力信号である妨害信号はフィルタ５２により大きく減衰され、この高周波増幅器５０からの出力信号である希望信号は、増幅器５３に入力される。この増幅器５３に入力される希望信号は、希望信号−６０ｄＢｍ（入力端子３５での値）から３０ｄＢの利得制御量を差し引いた−９０ｄＢｍである。この増幅器５３の利得制御範囲は、−５０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５３は、利得制御器５３ｂの利得制御電圧により、最大利得とされる。
さらに、増幅器５３からの利得制御された出力信号は増幅器５４に入力される。この増幅器５４に入力される希望信号は、−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。この増幅器５４の利得制御範囲は、−９０ｄＢｍ以下（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５４は、利得制御器５４ｂの利得制御電圧により最小利得とされる。
次に、受信条件Ｃは、入力端子３５に−５０ｄＢｍの妨害信号と−９０ｄＢｍの希望信号が入力されている。
この−５０ｄＢｍの妨害信号と−９０ｄＢｍの希望信号が利得制御器５０ｂに入力され、この利得制御器５０ｂから出力される利得制御電圧が利得制御用入力５０ａに入力される。このため、高周波増幅器５０は最大利得とされる。さらに、混合器５１から出力される妨害信号は主にフィルタ５２により大きく減衰される。
一方、−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）の希望信号は、最大利得とされた高周波増幅器５０から出力される。さらに、この−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）の希望信号は、増幅器５３に入力される。この増幅器５３は、利得制御器５３ｂにより最大利得とされる。さらに、この−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）の希望信号は増幅器５４に入力される。この増幅器５４は、利得制御器５４ｂにより最小利得とされる。
なお、−５０ｄＢｍの妨害信号と−９０ｄＢｍの希望信号が入力される受信条件Ｃでは、妨害信号が−５０ｄＢｍと小さいために受信品質が劣化しないとしている。
次に、受信条件Ｄは、入力端子３５に−１０〜−５０ｄＢｍの希望信号のみが入力されている。
この−１０〜−５０ｄＢｍの希望信号は、高周波増幅器５０に入力される。この高周波増幅器５０の利得制御範囲は、−１０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。このため、利得制御器５０ｂの利得制御電圧により、高周波増幅器５０は、最小利得〜最大利得となる。
この高周波増幅器５０で利得制御された出力信号は増幅器５３に入力される。この増幅器５３に入力される希望信号は、−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。この増幅器５３の利得制御範囲は、−５０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５３は、利得制御器５３ｂの利得制御電圧により、最小利得となる。
さらに、増幅器５３からの利得制御された出力信号は増幅器５４に入力される。この増幅器５４に入力される希望信号は、−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。この増幅器５４の利得制御範囲は、−９０ｄＢｍ以下（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５４は、利得制御器５４ｂの利得制御電圧により最小利得となる。
なお、受信条件Ｄ１は、入力端子３５に−１０ｄＢｍの希望信号のみが入力されている。つまり、受信条件Ｄに包含されている。
次に、受信条件Ｅは、入力端子３５に−５０〜−９０ｄＢｍの希望信号のみが入力されている。
この−５０〜−９０ｄＢｍの希望信号は、高周波増幅器５０に入力される。この高周波増幅器５０の利得制御範囲は、０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍ（入力端子３５での値）であるので、高周波増幅器５０は最大利得とされる。
この高周波増幅器５０から出力される希望信号は、増幅器５３に入力される。この増幅器５３の利得制御範囲は、−５０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５３は、利得制御器５３ｂの利得制御電圧により、最小利得〜最大利得とされる。
さらに、増幅器５３から出力される希望信号は、増幅器５４に入力される。この増幅器５４の利得制御範囲は、−９０ｄＢｍ以下（入力端子３５での値）である。このため、利得制御器５４ｂの利得制御電圧により、増幅器５４は最小利得とされる。
次に、受信条件Ｆは、入力端子３５に−９０ｄＢｍ〜−１００ｄＢｍの希望信号のみが入力されている。
この−９０ｄＢｍ〜−１００ｄＢｍの希望信号は、高周波増幅器５０に入力される。この高周波増幅器５０の利得制御範囲は、０ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍ（入力端子３５での値）であるので、高周波増幅器５０は最大利得とされる。
この高周波増幅器５０から出力される希望信号は、増幅器５３に入力される。この増幅器５３の利得制御範囲は、−５０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）である。このため、増幅器５３は、利得制御器５３ｂの利得制御電圧により、最大利得とされる。
さらに、増幅器５３から出力される希望信号は、増幅器５４に入力される。この増幅器５４の利得制御範囲は、−９０ｄＢｍ以下（入力端子３５での値）である。このため、利得制御器５４ｂの利得制御電圧により、増幅器５４は最小利得〜最大利得とされる。
なお、受信条件Ｆ１は、入力端子３５に−１１０ｄＢｍ付近の希望信号のみが入力されている。このため、高周波増幅器５０、５３、５４はすべて最大利得とされる。
以上のように、例えば、希望信号のみが入力される受信条件Ｄ、Ｅ、Ｆにおいて利得制御器５０ｂ、５３ｂ、５４ｂから出力される利得制御電圧は、希望信号レベルの大きさに応じて変化していく。
すなわち、希望信号−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）以下では、利得制御器５４ｂの利得制御電圧が最大利得〜最小利得に変化する。さらに、希望信号−５０〜−９０ｄＢｍ（入力端子３５での値）では、利得制御器５３ｂの利得制御電圧が最大利得〜最小利得に変化する。そして、希望信号−１０〜−５０ｄＢｍ（入力端子３５での値）では、利得制御器５０ｂの利得制御電圧が最大利得〜最小利得に変化する。
これに対して、−１０ｄＢｍの妨害信号と−５０ｄＢｍの希望信号が入力される受信条件Ａ、あるいは−２０ｄＢｍの妨害信号と−６０ｄＢｍの希望信号が入力される受信条件Ｂでは、大きな妨害信号により高周波増幅器５０はそれぞれ最小利得と中程度の利得となり、これに対して増幅器５３は最大利得となっている。
このように、受信条件Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆではともに、受信信号である希望信号レベルが大きくなっていくと、増幅器５４、５３、５０の順に利得制御が行われる。これに対して、受信条件Ａ、Ｂはともに、妨害信号レベルが大きくなっていくと、高周波増幅器５０、増幅器５３の順に利得制御が行われていく。
以上から明らかなように、高周波増幅器５０の利得制御電圧と増幅器５３の利得制御電圧とを受信品質検出器３３で比較・検出することにより、受信条件Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、受信条件Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｆ１のそれぞれの違いを検出できる。
すなわち、受信条件Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆでは、増幅器５３の利得は、高周波増幅器５０の利得より同じか小さく設定されている。また、受信条件Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆにおける違いは、高周波増幅器５０、増幅器５３の利得制御量が異なっている。さらに、受信条件Ａ、Ｂにおける違いは、高周波増幅器５０、増幅器５３の利得制御量が異なっている。
従って、高周波増幅器５０、増幅器５３の利得制御量に対応している利得制御電圧の違いによりそれぞれの受信条件を検出できる。
なお、この受信条件を検出する場合に、高周波増幅器５０、増幅器５３、５４が制御されるそれぞれの利得制御電圧を用いてもよい。これにより、希望信号、妨害信号の大きさをより正確に検出することが可能となる。
さらに、この受信条件を検出する場合に、高周波増幅器５０、増幅器５３、５４が制御されるそれぞれの利得制御電圧と、高周波増幅器６４、増幅器６７、６８が制御されるそれぞれの利得制御電圧の両方を用いてもよい。このようにチューナ部３１または３２のそれぞれの利得制御電圧を比較することにより、受信品質のよいチューナ部を選択できる。
さらに、受信品質検出器３３には、基準電圧用入力端子２１ａを設けている。この基準電圧用入力端子２１ａからは、それぞれの基準電圧値の上限値と下限値を入力できる。このため、チューナ部３１、３２内の利得配分、妨害特性に応じて、受信品質検出器３３の基準電圧値を外部から容易に設定できる。
以上のように、受信品質のよい受信条件Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと受信品質の悪い受信条件Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｆ１とは、高周波増幅器５０、増幅器５３が制御されるそれぞれの利得制御電圧を用いて受信品質検出器３３により検出できる。この検出信号が入力されるダイバシティ制御部８３により、受信品質のよい受信条件Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆではシングル受信とし、受信品質の悪い受信条件Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｆ１ではダイバシティ受信とできる。
このようにして、各利得制御電圧が比較・検出される受信品質検出器３３を用いて、受信品質が検出される。この各利得制御電圧は、移動受信中において受信条件が変化した場合であっても、電圧で検出するため追従性が非常に良好である。
従って、例えば、刻々と受信状況が変化する高速移動中であっても、受信品質を損なうことなく、シングル受信とダイバシティ受信の切替えをスムーズに行うことができる。
なお、利得制御器５０ｂ、５３ｂ、５４ｂと受信品質検出器との間に電圧をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換器（アナログデジタル変換器）を挿入し（図示せず）、このＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタル値をＩ２Ｃバスラインにより信号処理をしてもよい。この場合、共通のＩ２Ｃバスラインにより信号処理が可能となるので、配線が簡単になる。
さらに、本発明の実施の形態では、一例として誤り訂正部８１からのＢＥＲをＢＥＲ検出器８２に入力して用いたが、ＢＥＲ検出器８２の代わりにＣ／Ｎ値を検出できるＣ／Ｎ検出器（図示せず）を用いてもよい。
さらにまた、本実施の形態では、チューナ部３１、３２の２つのチューナ部からの利得制御電圧を受信品質検出器３３により受信品質を検出したが、ｎ（ｎは３以上の自然数）個のチューナ部とし、これらｎ個以上のチューナ部の利得制御電圧を受信品質検出器１３３（図示せず）に接続して受信品質を検出してもよい。
図３は、高周波信号受信装置２０のダイバシティ制御部８３によるシングル受信、ダイバシティ受信の選択方法を示すフローチャートである。
図３において、まず受信開始時には、ダイバシティ受信ステップ１１１により、ダイバシティ受信される。信号レベル検出ステップ１１２により、高周波増幅器５０、増幅器５３、５４あるいは高周波増幅器６４、増幅器６７，６８の利得制御電圧を用いて受信品質検出器３３により、受信条件を検出することができる。
この検出結果として、受信条件Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｆ１であればダイバシティ受信ステップ１１１に戻り、ダイバシティ受信をする。一方、受信条件Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆであれば、シングル受信ステップ１１３に移行し、シングル受信する。
このシングル受信をしている状態において、受信品質の検出ステップ１１４に移行し、ダイバシティ制御部８３は、ＢＥＲ検出器８２またはダイバシティ部８０の検出信号を用いて、受信品質の検出を行う。この受信品質がよい場合には、シングル受信ステップ１１３のシングル受信に戻る。一方、この受信品質が悪い場合には、ダイバシティ受信ステップ１１１に戻る。
この場合、信号レベル検出ステップ１１２で用いる受信品質検出器３３における検出基準は、受信品質の検出ステップ１１４で用いるＢＥＲ検出器８２あるいはダイバシティ部８０における検出基準より厳しい設定としておく。
これは、受信品質検出器３３の検出精度は、ＢＥＲ検出器８２あるいはダイバシティ部８０の検出精度より甘くなるからである。しかしながら、受信品質検出器３３の検出時間は、ＢＥＲ検出器８２あるいはダイバシティ部８０の検出時間に比べて早いものである。
以上のような動作をするので、利得制御器５０ｂ、５３ｂ、５４ｂあるいは利得制御器６４ｂ、６７ｂ、６８ｂからそれぞれ出力される利得制御電圧を用いて受信品質を瞬時に検出することが可能となる。このため、高速移動中において受信条件が変化したとしても、シングル受信とダイバシティ受信との切替えをスムーズに行うことができる。
なお、利得制御器５０ｂ、６４ｂへの入力は、混合器５１、６５の出力を接続する代わりに、フィルタ５２、６６の出力を接続してもよい。この場合、フィルタ５２、６６により妨害信号が抑圧されるので、高周波増幅器５０、６４は、妨害信号の影響が抑圧されて利得制御される。
さらに、利得制御器５３ｂ、６７ｂへの入力には、フィルタ５６、７０の出力をそれぞれ接続してもよい。この場合には、フィルタ５６、７０により妨害信号を抑圧できるので、増幅器５４、６８は、妨害信号の影響が抑圧されて利得制御される。
さらにまた、チューナ部３１、３２では、混合器５１、６５をシングルスーパとして用いたが、ダイレクトコンバージョンとして用いても、同様である。このように、ダイレクトコンバージョンとした場合には、ダイレクトコンバージョン以降の周波数が、Ｉ、Ｑ信号の低周波信号となる。つまり、低周波での信号処理となるので、集積回路化が容易となる。また、他の信号との干渉が発生しにくい。
なお、受信条件として、デジタル放送信号とアナログ放送信号の信号レベルの大小関係だけでなく、アナログ放送信号同士あるいは、デジタル放送信号同士での大小関係においても、本実施の形態の効果は、同様である。
本発明の高周波信号受信部は、シングル受信とダイバシティ受信との切替えを短時間にスムーズに行うことができるので、移動用携帯機等に適用することができる。
本発明の実施の形態１における高周波信号受信装置のブロック図 同、希望信号、妨害信号の入力信号レベルとＢＥＲの関係を表す説明図 同、ダイバシティ制御部による選択動作を示すフローチャート 従来の高周波信号受信装置のブロック図
符号の説明
２１ 高周波信号受信部
３１ チューナ部
３２ チューナ部
３３ 受信品質検出器
３５ 入力端子
３６ 出力端子
５０ 高周波増幅器
５０ａ 利得制御用入力
５０ｂ 利得制御器
５１ 混合器
５１ａ 発振器
５３ 増幅器
５３ａ 利得制御用入力
５３ｂ 利得制御器
５９ 復調部
６２ 入力端子
６３ 出力端子
６４ 高周波増幅器
６４ａ 利得制御用入力
６４ｂ 利得制御器
６５ 混合器
６５ａ 発振器
６７ 増幅器
６７ａ 利得制御用入力
６７ｂ 利得制御器
７７ 復調部
８３ ダイバシティ制御部

Claims (10)

  1. 第１、第２のチューナ部を用いてダイバシティ制御が行われる高周波信号受信部であって、前記第１、第２のチューナ部は、テレビ放送信号が供給される第１、第２の入力端子と、これら第１、第２の入力端子からの信号がそれぞれ接続されるとともに第１、第２の利得制御用入力が設けられた第１、第２の高周波増幅器と、これら第１、第２の高周波増幅器からの出力がそれぞれ一方の入力に供給される第１、第２の混合器と、これら第１、第２の混合器の他方の入力にそれぞれ供給される第１、第２の発振器と、前記第１、第２の混合器からの出力がそれぞれ供給されるとともに第３、第４の利得制御用入力が設けられた第３、第４の高周波増幅器と、これら第３、第４の高周波増幅器からの出力がそれぞれ供給される第１、第２の復調部と、これら第１、第２の復調部からの信号がそれぞれ供給される第１、第２の出力端子と、前記第１、第２の混合器からの出力と前記第１、第２の利得制御用入力との間にそれぞれ接続された第１、第２の利得制御器と、前記第３、第４の高周波増幅器の出力と前記第３、第４の利得制御用入力との間にそれぞれ接続された第３、第４の利得制御器とを備え、前記第１、第３の利得制御器の出力が接続される受信品質検出器と、この受信品質検出器からの検出信号が出力される第３の出力端子を設け、この第３の出力端子から出力される検出信号によりシングル受信あるいはダイバシティ受信が選択される高周波信号受信部。
  2. 受信品質検出器には、第１〜第４の利得制御器の出力が接続されることにより、第１、第２のチューナ部のうち受信品質がよい一方のチューナ部が選択される請求項１に記載の高周波信号受信部。
  3. 受信品質検出器には、第１、第２の基準電圧を入力できる基準電圧用入力端子が設けられ、第１、第３の利得制御器の出力が前記第１、第２の基準電位と比較検出され、あるいは第１、第３の利得制御器の出力同士が比較検出される請求項１に記載の高周波信号受信部。
  4. 利得制御器から出力される利得制御電圧がそれぞれのＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）によりデジタル信号とされ、これらデジタル信号がＩ２Ｃバスラインを用いて受信品質検出器に入力される請求項１に記載の高周波信号受信部。
  5. 混合器をダイレクトコンバージョンとした請求項１に記載の高周波信号受信部。
  6. 第１、第２のチューナ部はｎ（ｎは３以上の自然数）個のチューナ部とし、前記ｎ個のチューナ部の利得制御電圧は受信品質検出器にそれぞれ接続される請求項１に記載の高周波信号受信部。
  7. 請求項１に記載の高周波信号受信部の第１、第２の復調部からの出力がそれぞれ接続されるとともに前記第１、第２の復調部からの信号を選択あるいは合成するダイバシティ部と、このダイバシティ部の出力が接続される誤り訂正部と、この誤り訂正部からの信号が出力される出力端子と、前記ダイバシティ部から出力される制御信号が入力されるとともに第１、第２のチューナ部の動作を制御するダイバシティ制御部が設けられた高周波信号受信装置。
  8. 請求項１に記載の高周波信号受信部の第１、第２の復調部には、第３、第４の高周波増幅器の出力がそれぞれ供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換する第１、第２のＡ／Ｄコンバータと、これらＡ／Ｄコンバータの出力がそれぞれ供給される第１、第２の復調器とを備え、前記第３、第４の高周波増幅器の出力と前記第１、第２のＡ／Ｄコンバータの入力との間に第５、第６の高周波増幅器を挿入し、前記第１、第２の復調器の入力と前記第５、第６の高周波増幅器に設けられた第５、第６の利得制御用入力との間に第５、第６の利得制御器を設け、前記受信品質検出器には第１、第３、第５の利得制御用入力が接続された高周波信号受信装置。
  9. 受信品質検出器には第１、第２、第３、第４、第５、第６の利得制御用入力が接続された請求項８に記載の高周波信号受信装置。
  10. 第３、第５の利得制御器の入力には、第３、第５の高周波増幅器の出力に代わって第１、第２のＡ／Ｄコンバータの出力がそれぞれ接続された請求項８に記載の高周波信号受信装置。
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