JP2008263307A - 放送受信装置及び放送受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、デジタルチューナからデジタル復調部に供給される中間周波信号を減衰させることなく、デジタル復調部からデジタルチューナに流入される帯域外ノイズ成分を減衰させて、中間周波信号に対する妨害を軽減し得るようにした放送受信装置及び放送受信方法を提供することを目的としている。
【解決手段】入力高周波信号をデジタル中間周波信号に変換する変換手段（３０）と、変換されたデジタル中間周波信号を差動出力する差動出力手段（３８）と、差動出力されたデジタル中間周波信号に復調処理を施す復調手段（１７）と、差動出力手段（３８）と復調手段（１７）との間にコイルとコンデンサとを直列接続したもので、デジタル中間周波信号を通過帯域とし帯域外成分を減衰させる共振手段（５１，５２）とを備える。
【選択図】 図３

Description

この発明は、例えばデジタルテレビジョン放送受信装置等の放送受信装置及び放送受信方法に係り、特にそのチューナ部分に流入するノイズ成分を低減させるようにしたものに関する。

周知のように、近年では、テレビジョン放送のデジタル化が推進されてきている。例えば、日本国内においては、ＢＳ（broadcasting satellite）デジタル放送及び１１０度ＣＳ（communication satellite）デジタル放送等の衛星デジタル放送だけでなく、地上デジタル放送も開始されている。

そして、このような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装置では、アンテナで受信され周波数変換されたＲＦ（radio frequency）信号を、デジタルチューナにより所定周波数の中間周波信号に変換し、その中間周波信号をデジタル復調部に供給してＴＳ（transport stream）を得るようにしている。

ところで、デジタル復調部は、クロック発生部から出力される一定周波数の動作クロックに基づいて駆動されている。このため、チューナには、デジタル復調部に中間周波信号を伝送するための経路を介して、デジタル復調部で使用される動作クロックの高調波成分が流入することになる。

この場合、チューナに流入された高調波成分の中に、ＲＦ信号の周波数に近い周波数成分が存在すると、それらの周波数差のビートによりＣ／Ｎ（carrier to noise ratio）が悪化しビットエラーが生じ易くなる、いわゆるデジタルクロック高調波スプリアス妨害が発生する。

特許文献１には、入力された高周波信号を発振器の出力により周波数変換する差動出力型の周波数変換器と、この周波数変換器の差動出力を増幅する中間周波増幅器とを接続する一対の差動経路に対し、コイルとコンデンサとからなるタンク回路を並列接続して、中間周波信号以外の不要成分を除去するようにした構成が開示されている。
特開平０８−２２３０６４号公報

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、チューナからデジタル復調部に供給される中間周波信号を減衰させることなく、デジタル復調部からチューナに流入される帯域外ノイズ成分を減衰させて、中間周波信号に対する妨害を軽減し得るようにした放送受信装置及び放送受信方法を提供することを目的とする。

この発明に係る放送受信装置は、高周波信号が入力される入力手段と、入力手段に入力された高周波信号を所定のデジタル中間周波信号に変換する変換手段と、変換手段で変換されたデジタル中間周波信号を差動出力する差動出力手段と、差動出力手段から差動出力されたデジタル中間周波信号に復調処理を施す復調手段と、差動出力手段と復調手段との間にコイルとコンデンサとを直列接続したもので、デジタル中間周波信号を通過帯域とし帯域外成分を減衰させる共振手段とを備えるようにしたものである。

また、この発明に係る放送受信方法は、高周波信号を入力する第１の工程と、第１の工程で入力された高周波信号を所定のデジタル中間周波信号に変換する第２の工程と、第２の工程で変換されたデジタル中間周波信号を差動出力する第３の工程と、第３の工程で差動出力されたデジタル中間周波信号を、コイルとコンデンサとを直列接続してなるもので、デジタル中間周波信号を通過帯域とし帯域外成分を減衰させる共振回路を介してデジタル復調部に供給する第４の工程とを備えるようにしたものである。

上記した発明によれば、差動出力されたデジタル中間周波信号を、コイルとコンデンサとを直列接続したもので、デジタル中間周波信号を通過帯域とし帯域外成分を減衰させる共振手段を介して復調手段に供給するようにしたので、チューナからデジタル復調部に供給される中間周波信号を減衰させることなく、デジタル復調部からチューナに流入される帯域外ノイズ成分を減衰させることができ、中間周波信号に対する妨害を軽減することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明するテレビジョン放送受信装置１１の概略を示している。すなわち、アンテナ１２で受信され周波数変換されたＲＦ信号は、入力端子１３を介してチューナ部１４に供給される。

このチューナ部１４は、デジタル／アナログ共用チューナである。すなわち、アナログテレビジョン放送の受信時には、入力されたＲＦ信号をアナログ中間周波信号に変換してアナログ復調処理を施すことにより、アナログ映像成分とアナログ音声成分とを生成して出力している。

そして、チューナ部１４から出力されたアナログ映像成分は、アナログ映像処理部１５に供給されて映像処理が施された後、ＭＰＥＧ変換部１９によりデジタル信号としてＴＳセレクタ２１に供給される。チューナ部１４から出力されたアナログ音声成分は、アナログ音声処理部１６に供給されて音声処理が施される。

一方、上記チューナ部１４は、デジタルテレビジョン放送の受信時には、入力されたＲＦ信号をデジタル中間周波信号に変換して、デジタル復調部１７に出力している。このデジタル復調部１７は、入力されたデジタル中間周波信号にデジタル復調処理を施すことにより、ＴＳを生成している。

このデジタル復調部１７で生成されたＴＳは、ＴＳセレクタ２１に供給される。上記ＭＰＥＧ変換部１９及びデジタル復調部１７から出力されたＴＳは、ＴＳセレクタ２１により選択的に取り出され、ＴＳ出力端子２２を介して外部の図示しない映像ディスプレイ部に導出される。

ここで、このテレビジョン放送受信装置１１は、上記した各種の受信動作を含むその全ての動作を制御部２３によって統括的に制御されている。この制御部２３は、ＣＰＵ（central processing unit）等を内蔵しており、操作部２４からの操作情報、または、リモートコントローラ２５から送出され受光部２６を介して受信した操作情報を受けて、その操作内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。

この場合、制御部２３は、メモリ部２７を利用している。すなわち、このメモリ部２７は、主として、制御部２３のＣＰＵが実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、該ＣＰＵに作業エリアを提供するＲＡＭ（random access memory）と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを備えている。

図２は、上記チューナ部１４及びデジタル復調部１７の詳細を示している。すなわち、チューナ部１４では、入力端子２８に供給されたＲＦ信号が可変利得増幅器２９によって増幅された後、混合部３０に供給される。この混合部３０は、入力されたＲＦ信号を、局部発振器３１から出力される局部発振信号と混合して中間周波信号に変換している。

そして、混合部３０から出力された中間周波信号は、デジタルアナログ切替回路３２に供給される。このデジタルアナログ切替回路３２は、アナログテレビジョン放送の受信時に、混合部３０から供給されるアナログ中間周波信号をアナログＳＡＷ（surface acoustic wave）フィルタ３３に導き、デジタルテレビジョン放送の受信時に、混合部３０から供給されるデジタル中間周波信号をデジタルＳＡＷフィルタ３４に導くように動作する。

ここで、上記アナログＳＡＷフィルタ３３を通過したアナログ中間周波信号は、アナログ復調部３５に供給されてアナログ映像成分及びアナログ音声成分の生成に供される。そして、アナログ映像成分は、出力端子３６を介して前記アナログ映像処理部１５に供給され、アナログ音声成分は、出力端子３７を介して前記アナログ音声処理部１６に供給される。

また、上記デジタルＳＡＷフィルタ３４を通過したデジタル中間周波信号は、差動出力増幅器３８に供給されて差動出力の形態に変換される。そして、この差動出力増幅器３８の一方（＋側）及び他方（−側）の各出力は、それぞれ、デジタル出力端子３９，４０を介してチューナ部１４から出力される。

このチューナ部１４のデジタル出力端子３９，４０を介して差動出力されたデジタル中間周波信号は、前記デジタル復調部１７のデジタル入力端子４１，４２に入力される。このデジタル復調部１７は、接続端子４３，４４に接続された水晶発振子４５に基づいて生成される一定周波数の動作クロックを用いて、デジタル入力端子４１，４２に入力されたデジタル中間周波信号にデジタル復調処理を施してＴＳを生成し出力している。

また、このデジタル復調部１７は、デジタルＡＧＣ（automatic gain control）信号を生成している。このデジタルＡＧＣ信号は、出力端子４６を介してチューナ部１４に出力されている。すなわち、このデジタルＡＧＣ信号は、チューナ部１４の入力端子４７を介してデジタルアナログＡＧＣ信号切替回路４８に供給される。

このデジタルアナログＡＧＣ信号切替回路４８は、デジタルテレビジョン放送の受信時に、デジタル復調部１７から供給されるデジタルＡＧＣ信号を前記可変利得増幅器２９に導くように動作する。これにより、デジタルテレビジョン放送の受信時には、可変利得増幅器２９がデジタルＡＧＣ信号に基づいて利得制御されるようになる。

また、デジタルアナログＡＧＣ信号切替回路４８は、アナログテレビジョン放送の受信時に、アナログ復調部３５で生成されるアナログＡＧＣ信号を可変利得増幅器２９に導くように動作する。これにより、アナログテレビジョン放送の受信時には、可変利得増幅器２９がアナログＡＧＣ信号に基づいて利得制御されるようになる。

さらに、デジタル復調部１７は、各種の制御信号を生成している。この制御信号は、出力端子４９を介してチューナ部１４に出力されている。すなわち、この制御信号は、チューナ部１４の入力端子５０を介して、上記局部発振器３１、デジタルアナログ切替回路３２及びデジタルアナログＡＧＣ信号切替回路４８等に供給され、それぞれの制御に供されている。

上記のようなチューナ部１４及びデジタル復調部１７の構成において、例えばアナログテレビジョン放送の１０チャンネル（映像キャリア周波数が２０５．２５ＭＨｚ）を受信した場合を例に、その動作を説明する。なお、デジタル復調部１７に接続された水晶発振子４５の発振周波数は、２５．６７ＭＨｚとする。

すなわち、上記入力端子２８に供給されたＲＦ信号は、可変利得増幅器２９で増幅された後、混合部３０により、局部発振器３１から出力される局部発振信号（２６４．００ＭＨｚ）と混合されてアナログ中間周波信号（５８．７５ＭＨｚ）に変換される。そして、このアナログ中間周波信号が、デジタルアナログ切替回路３２及びアナログＳＡＷフィルタ３３を介してアナログ復調部３５に供給され、アナログ映像成分及びアナログ音声成分が生成される。

この場合、デジタル復調部１７に接続された水晶発振子４５の発振周波数（２５．６７ＭＨｚ）の８倍の高調波成分（２０５．３６ＭＨｚ）が、デジタル復調部１７にデジタル中間周波信号を伝送するための経路、つまり、デジタル入力端子４１，４２からデジタル出力端子３９，４０を介してチューナ部１４に流入すると、アナログテレビジョン放送の１０チャンネル信号（映像キャリア周波数が２０５．２５ＭＨｚ）との周波数差（０．１１ＭＨｚ）のビートにより、アナログ映像成分に対してスプリアス画面妨害が発生する。

また、デジタルテレビジョン放送の１０チャンネル［デジタル中心周波数２０４＋（１／７）ＭＨｚ］を受信した場合には、入力端子２８に供給されたＲＦ信号は、可変利得増幅器２９で増幅された後、混合部３０により、局部発振器３１から出力される局部発振信号［２６４＋（１／７）ＭＨｚ］と混合されてデジタル中間周波信号（６０±３ＭＨｚ）に変換される。

そして、このデジタル中間周波信号が、デジタルアナログ切替回路３２、デジタルＳＡＷフィルタ３４及び差動出力増幅器３８を介してデジタル復調部１７に供給されることにより、ＴＳが生成される。

この場合も、デジタル復調部１７に接続された水晶発振子４５の発振周波数（２５．６７ＭＨｚ）の８倍の高調波成分（２０５．３６ＭＨｚ）がチューナ部１４に流入すると、デジタルテレビジョン放送の１０チャンネル［デジタル中心周波数２０４＋（１／７）ＭＨｚ］との周波数差（１．２１７ＭＨｚ）のビートにより、デジタル中間周波信号に対するＣ／Ｎが悪化しビットエラーを生じ易くなる。

そこで、この実施の形態では、図３に示すように、チューナ部１４から差動出力されるデジタル中間周波信号の一方（＋側）のデジタル出力端子３９と、そのデジタル中間周波信号が入力されるデジタル復調部１７のデジタル入力端子４１との間に、コイルＬ１、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１を直列に接続した直列共振回路５１を介挿接続している。

また、チューナ部１４から差動出力されるデジタル中間周波信号の他方（−側）のデジタル出力端子４０と、そのデジタル中間周波信号が入力されるデジタル復調部１７のデジタル入力端子４２との間に、コイルＬ２、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ２を直列に接続した直列共振回路５２を介挿接続している。

なお、図３では、チューナ部１４の内部を、デジタル中間周波信号を差動出力する中間周波信号発生部５３として等価的に表わすとともに、接地端子５４も示している。また、図３では、デジタル復調部１７の内部を、デジタル入力端子４１，４２に供給されたデジタル中間周波信号に復調処理を施してＴＳを生成するデジタル復調回路５５として等価的に表わすとともに、接地端子５６も示している。そして、デジタル入力端子４１と接地端子５４との間に入力抵抗Ｒｉｎ１及び入力容量Ｃｉｎ１が並列接続され、デジタル入力端子４２と接地端子５４との間に入力抵抗Ｒｉｎ２及び入力容量Ｃｉｎ２が並列接続されている。

これら直列共振回路５１，５２は、その共振周波数が上記デジタル中間周波信号［６０±３ＭＨｚ（５７〜６３ＭＨｚ）］のレベルを十分に安定確保することができる特性、つまり、デジタル中間周波信号を減衰なく通過させることができる特性に設定される。また、これら直列共振回路５１，５２は、そのデジタル中間周波信号の高域側反共振ポイントにて、２００〜５００ＭＨｚの高減衰フィルタとなる特性、つまり、水晶発振子４５の発振周波数（２５．６７ＭＨｚ）の８倍（２０５．３６ＭＨｚ）以上の高調波成分を十分に減衰させることができる特性に設定される。

図４は、これら直列共振回路５１，５２の周波数特性の一例を示している。すなわち、この例では、入力抵抗Ｒｉｎ１及びＲｉｎ２が無視できるほど十分に大きく、入力容量Ｃｉｎ１＝Ｃｉｎ２＝７ＰＦ、コイルＬ１＝Ｌ２＝０．３９μＨ、コンデンサＣ１＝Ｃ２＝２２ＰＦとし、抵抗Ｒ１，Ｒ２を３３〜３３０Ωに設定した場合の周波数特性を示している。

図４に示す周波数特性から明らかなように、デジタル中間周波信号［６０±３ＭＨｚ（５７〜６３ＭＨｚ）］を減衰なく通過させることができ、２００ＭＨｚ前後での反共振ポイントにて２００ＭＨｚ前後が大きく減衰し２００〜５００ＭＨｚで不要スプリアス帯域を減衰させることができる。

すなわち、チューナ部１４からデジタル復調部１７に供給されるデジタル中間周波信号を何ら減衰させることなく、デジタル復調部１７からチューナ部１４に流入される高調波成分を減衰させて、アナログ信号やデジタル中間周波信号に対する妨害を軽減することができるようになる。

なお、図４は、点線が抵抗Ｒ１，Ｒ２を３３Ωに設定した場合の周波数特性を示し、実線が抵抗Ｒ１，Ｒ２を３３０Ωに設定した場合の周波数特性を示している。これら抵抗Ｒ１，Ｒ２の値を適宜設定することにより、デジタル中間周波信号の通過低域におけるレベルを選定することが可能となる。

ただし、直列共振回路５１，５２の共振周波数を設定する際には、入力容量Ｃｉｎ１，Ｃｉｎ２も考慮する必要がある。すなわち、直列共振回路５１について言えば、コイルＬ１、コンデンサＣ１及び入力容量Ｃｉｎ１によって共振周波数が決定され、直列共振回路５２について言えば、コイルＬ２、コンデンサＣ２及び入力容量Ｃｉｎ２によって共振周波数が決定される。このため、コンデンサＣ１，Ｃ２は、入力容量Ｃｉｎ１，Ｃｉｎ２を考慮して、その容量を設定する必要がある。

また、チューナ部１４のデジタル出力端子３９，４０とデジタル復調部１７のデジタル入力端子４１，４２との間に、それぞれ直列共振回路５１，５２を介挿接続しているので、デジタル復調部１７からチューナ部１４にノイズが伝送されることも防止することが可能となる。

さらに、上記したコイルＬ１，Ｌ２、コンデンサＣ１，Ｃ２及び抵抗Ｒ１，Ｒ２の各値は一例であって、例えば入力容量Ｃｉｎ１，Ｃｉｎ２の値や必要とする通過帯域等、必要に応じてその目的を達成可能な値に適宜設定されることはもちろんである。

また、チューナ部１４とデジタル復調部１７との間には、デジタル中間周波信号以外にデジタルＡＧＣ信号や制御信号が伝送されるが、デジタルＡＧＣ信号は直流であり、制御信号は１ＭＨｚ以下の低周波信号のため、いずれも、抵抗、ビーズ、コンデンサ等によってテレビジョン放送信号帯に対するクロック高調波スプリアスの減衰量を高く設定することができるので、問題は生じないことになる。

なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。

この発明の実施の形態を示すもので、テレビジョン放送受信装置の概略を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態におけるテレビジョン放送受信装置のデジタルアナログ共用チューナ部及びデジタル復調部の詳細を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態におけるチューナ部とデジタル復調部との間に介挿接続された直列共振回路を説明するために示すブロック回路構成図。 同実施の形態における直列共振回路の周波数特性を説明するために示す特性図。

符号の説明

１１…テレビジョン放送受信装置、１２…アンテナ、１３…入力端子、１４…チューナ部、１５…アナログ映像処理部、１６…アナログ音声処理部、１７…デジタル復調部、１９…ＭＰＥＧ変換部、２１…ＴＳセレクタ、２２…ＴＳ出力端子、２３…制御部、２４…操作部、２５…リモートコントローラ、２６…受光部、２７…メモリ部、２８…入力端子、２９…可変利得増幅器、３０…混合部、３１…局部発振器、３２…デジタルアナログ切替回路、３３…アナログＳＡＷフィルタ、３４…デジタルＳＡＷフィルタ、３５…アナログ復調部、３６…出力端子、３７…出力端子、３８…差動出力増幅器、３９…デジタル出力端子、４０…デジタル出力端子、４１…デジタル入力端子、４２…デジタル入力端子、４３…接続端子、４４…接続端子、４５…水晶発振子、４６…出力端子、４７…入力端子、４８…デジタルアナログＡＧＣ信号切替回路、４９…出力端子、５０…入力端子、５１…直列共振回路、５２…直列共振回路、５３…中間周波信号発生部、５４…接地端子、５５…デジタル復調回路、５６…接地端子。

Claims (6)

1. 高周波信号が入力される入力手段と、
   前記入力手段に入力された高周波信号を所定のデジタル中間周波信号に変換する変換手段と、
   前記変換手段で変換されたデジタル中間周波信号を差動出力する差動出力手段と、
   前記差動出力手段から差動出力されたデジタル中間周波信号に復調処理を施す復調手段と、
   前記差動出力手段と前記復調手段との間にコイルとコンデンサとを直列接続したもので、前記デジタル中間周波信号を通過帯域とし帯域外成分を減衰させる共振手段とを具備することを特徴とする放送受信装置。
2. 前記共振手段は、
   前記差動出力手段から前記復調手段に差動出力されるデジタル中間周波信号の一方側の伝送経路に、第１のコイルと第１のコンデンサとを直列に接続した第１の共振回路を介挿接続し、
   前記差動出力手段から前記復調手段に差動出力されるデジタル中間周波信号の他方側の伝送経路に、第２のコイルと第２のコンデンサとを直列に接続した第２の共振回路を介挿接続することを特徴とする請求項１記載の放送受信装置。
3. 前記共振手段は、そのコンデンサの容量が、前記復調手段の入力側に存在する入力容量を含めて設定されることを特徴とする請求項１記載の放送受信装置。
4. 前記共振手段は、通過帯域レベルを制御する抵抗を前記コイル及びコンデンサと直列に接続することを特徴とする請求項１記載の放送受信装置。
5. 放送信号を受信して高周波信号を得る受信手段と、
   前記受信手段で得られた高周波信号を所定のデジタル中間周波信号に変換する変換手段と、
   前記変換手段で変換されたデジタル中間周波信号を差動出力する差動出力手段と、
   前記差動出力手段から差動出力されたデジタル中間周波信号に復調処理を施す復調手段と、
   前記差動出力手段と前記復調手段との間にコイルとコンデンサとを直列接続したもので、前記デジタル中間周波信号を通過帯域とし帯域外成分を減衰させる共振手段と、
   前記復調手段で復調処理が施されたデジタルデータを外部に出力可能な外部出力手段とを具備することを特徴とする放送受信装置。
6. 高周波信号を入力する第１の工程と、
   前記第１の工程で入力された高周波信号を所定のデジタル中間周波信号に変換する第２の工程と、
   前記第２の工程で変換されたデジタル中間周波信号を差動出力する第３の工程と、
   前記第３の工程で差動出力されたデジタル中間周波信号を、コイルとコンデンサとを直列接続してなるもので、前記デジタル中間周波信号を通過帯域とし帯域外成分を減衰させる共振回路を介してデジタル復調部に供給する第４の工程とを具備することを特徴とする放送受信方法。

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