JP2010258733A

JP2010258733A - 放送信号受信装置

Info

Publication number: JP2010258733A
Application number: JP2009105892A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Osada; 茂長田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】希望波信号以外の信号である妨害信号を周波数変換回路の前段側で十分に減衰させることができる放送信号受信装置を提供する。
【解決手段】周波数可変可能なＲＦフィルタ回路１０２と、ＲＦフィルタ回路１０２の出力信号を周波数変換する周波数変換回路１０５と、ＲＦフィルタ回路１０２よりも通過帯域幅が小さく且つ周波数を固定としたＩＦフィルタ回路１０６と、ＲＦフィルタ回路１０２の出力信号を検波する検波回路１０８と、ＩＦフィルタ回路１０６の出力信号を検波する検波回路１０９と、ＲＦフィルタ回路１０２の通過周波数を検波回路１０９からの検波出力レベルが所定レベル以上である範囲内で変更すると共に、検波回路１０８からの検波出力レベルが最も小さくなった時にＲＦフィルタ回路１０２の通過周波数をその時の周波数に固定する制御装置１１０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビジョン放送信号（デジタル又はアナログ）を受信可能なテレビジョン受信機に用いて好適な放送信号受信装置に関する。

テレビジョン受信機では、希望信号（受信チャンネル）の近傍に隣接チャンネルがあると妨害信号として希望信号が歪む場合があるので、妨害信号を低減する手段を設ける対策をとっている（例えば、特許文献１参照）。図４は、特許文献１で開示されたチャンネル専用受信機の回路構成を示す図である。同図において、受信増幅器２０は、入力回路３０を介して入力されたテレビジョン放送信号をダウンコンバータ４０にて中間周波数信号に変換し、その変換後の中間周波信号を、ＳＡＷフィルタとノッチフィルタとからなる狭帯域のバンドパスフィルタ４６を通すことにより、特定放送チャンネルの信号成分を抽出し、ＡＧＣ回路４９にて、その信号レベルが所望レベルとなるように増幅回路４４の利得を自動調整する。このように、特定放送チャンネルのテレビジョン放送信号に隣接する隣接チャンネルの信号成分であって、ＳＡＷフィルタを通過可能な信号成分をノッチフィルタで除去するようにしている。

特開２００５−１５９６６８号公報

しかしながら、上述したように、ＩＦフィルタ回路（バンドパスフィルタ４６）で妨害信号となる隣接チャンネルの信号成分を除去しても、テレビジョン放送信号を中間周波数信号に変換する周波数変換回路（ダウンコンバータ４０）の前段側で十分に減衰させることができなければ、周波数変換回路の混合器以降で歪みの原因になるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、希望波信号に対する妨害波信号を周波数変換回路の前段側で十分に減衰させることができ、受信感度の改善された放送信号受信装置を提供することを目的とする。

本発明の放送信号受信装置は、通過周波数を変更可能であり、希望波信号を含むように通過周波数が設定され、前記希望波信号を含む受信信号を抽出するＲＦフィルタ回路と、前記ＲＦフィルタ回路で抽出された受信信号を中間周波信号に周波数変換する周波数変換回路と、通過周波数が固定であり、前記周波数変換回路による周波数変換後の中間周波数を通過帯域とし、前記ＲＦフィルタ回路よりも狭帯域の周波数特性に設定されたＩＦフィルタ回路と、前記ＲＦフィルタ回路の出力信号を検波する第１の検波回路と、前記ＩＦフィルタ回路の出力信号を検波する第２の検波回路と、前記ＲＦフィルタ回路に妨害波信号を抑制する通過周波数を設定する段階において、前記ＲＦフィルタ回路の周波数特性を、前記第２の検波回路からの検波出力レベルが所定レベル以上となる範囲内で順次変更し、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数を順次変更した際に前記第１の検波回路からの検波出力レベルが最小値又は所定値以下となった時の、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数を検出して、前記ＲＦフィルタ回路に設定する制御回路と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、主に希望波信号成分で構成される第２の検波回路からの検波出力レベルが所定レベル以上である範囲でＲＦフィルタ回路の通過周波数を変化させることで、希望波信号を減衰させない範囲でＲＦフィルタ回路の通過周波数を高域側／低域側に振ることができ、しかもＲＦフィルタ回路の通過周波数を高域側／低域側に振った際に、妨害波信号が最も抑制される通過周波数の時に第１の検波回路からの検波出力レベルが最小値となる。したがって、ＲＦフィルタ回路の通過周波数を、ＩＦフィルタ回路の出力信号を検波する第２の検波回路からの検知出力レベルが所定レベル以上である範囲内で変更すると共に、ＲＦフィルタ回路の出力信号を検波する第１の検波回路からの検波出力レベルが最小値又は所定値以下になった時のＲＦフィルタ回路の通過周波数を検出して、当該通過周波数をＲＦフィルタ回路に設定することにより、希望波信号に隣接して妨害波信号が存在している場合には、希望波信号を減衰させない範囲で妨害波信号を最大限減衰させる通過周波数をＲＦフィルタ回路に設定できる。この結果、希望信号以外の信号である妨害信号を周波数変換回路の前段側で十分に減衰させることができ、周波数変換回路の混合器以降の歪みの発生を低減できる。

上記放送信号受信装置において、前記制御回路は、妨害波信号を抑制する通過周波数を設定する段階において、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数が希望波信号周波数に設定されている時に前記第２の検波回路から出力される検波出力レベルを基に、前記所定レベル値を設定していることが望ましい。

これにより、ＲＦフィルタ回路の通過周波数が希望波信号周波数に設定されている時に前記第２の検波回路から出力される検波出力レベルは、希望波信号成分を最も含んだ状態での信号レベルであるので、このポイントを基準とすることで、ＲＦフィルタ回路の通過周波数を変化させる際に希望波信号が抑制されない範囲を容易に確定できる。

上記放送信号受信装置において、前記制御回路は、妨害波信号を抑制する通過周波数を設定する段階において、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数が希望波信号周波数に設定されている時に前記第１及び第２の検波回路から出力される検波出力レベルの差が所定範囲内であれば、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数を、希望波信号周波数のままに設定することを特徴とする。

この構成によれば、ＲＦフィルタ回路の通過周波数に妨害波信号が存在しなければ、ＲＦフィルタ回路の通過周波数が希望波信号周波数に設定されている時に前記第１及び第２の検波回路から出力される検波出力レベルは理想的には同一となるので、妨害波信号が無ければＲＦフィルタ回路の通過周波数を希望信号周波数のままに設定することができる。

上記放送信号受信装置において、前記受信信号は、デジタル及び又はアナログのテレビジョン放送信号であることを特徴とする。

本発明によれば、妨害波信号を周波数変換回路の前段側で十分に減衰させることができ、周波数変換回路の混合器以降の歪みの発生を低減でき、受信感度の改善された放送信号受信装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る放送信号受信装置の回路構成を示す図である。図１の放送信号受信装置の妨害波除去処理を説明するための図である。図１の放送信号受信装置の妨害波除去処理を説明するためのフローチャートである。先行文献で開示されたチャンネル専用受信機の回路構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る放送信号受信装置の回路構成を示す図である。
本実施の形態の放送信号受信装置は、低雑音増幅回路（ＬＮＡ）１００と、アッテネータ１０１と、ＲＦフィルタ回路１０２と、混合器１０３及び局部発振器１０４からなる周波数変換回路１０５と、ＩＦフィルタ回路１０６と、ＩＦ増幅回路１０７と、不図示の復調回路と、から信号受信系が構成されている。また、ＲＦフィルタ回路１０２の出力段においてＲＦ信号を検波する第１の検波回路１０８と、ＩＦフィルタ回路１０６の出力段においてＩＦ信号（希望波信号）を検波する第２の検波回路１０９と、第１及び第２の検波回路１０８，１０９の検波出力レベルからＲＦ帯において妨害波信号を抑制する同調周波数を検出する制御回路１１０と、からＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数数を制御するフィルタ制御系が構成されている。

低雑音増幅回路１００は、アンテナ（図示略）から入力されるＲＦ信号を低雑音で増幅してアッテネータ回路１０１へ出力し、アッテネータ１０１は、低雑音増幅回路１００で増幅されたＲＦ信号レベルを適切な値に減衰してからＲＦフィルタ回路１０２へ出力する。ＲＦフィルタ回路１０２は、通過周波数となる同調周波数を変更可能なＲＦフィルタであり、ＲＦ信号から希望波信号を含む周波数帯のＲＦ信号を抽出する。周波数変換回路１０５は、ＲＦフィルタ回路１０２で抽出された希望波信号を含むＲＦ信号に、局部発振器１０４からの局部発振信号を混合して中間周波数に周波数変換された中間周波信号を生成する。このとき、希望波信号近傍の周波数帯に妨害波信号（他チャンネルの信号等）が存在すれば、希望波信号と共に中間周波信号に変換される。

ＩＦフィルタ回路１０６は、ＲＦフィルタ回路１０２よりも通過帯域幅が小さく且つ周波数固定なフィルタであり、周波数変換回路１０５からの中間周波信号から希望波信号を抽出する。ＩＦフィルタ回路１０６で抽出された希望波信号をＩＦ増幅回路１０７で増幅してから後段の復調回路へ出力する。

本実施の形態では、ＲＦフィルタ回路１０２の出力段とＩＦフィルタ回路１０６の出力段との２箇所に第１、第２の検波回路１０８、１０９を設けて、それぞれ検波を行っている。第１の検波回路１０８は、ＲＦフィルタ回路１０２で抽出されたＲＦ信号を検波して、希望波信号の他に隣接の妨害波信号まで含んだ信号レベルを検出する。一方、第２の検波回路１０９は、希望波信号の周波数（受信チャンネル周波数）を狭帯域通過特性の中心周波数に設定したＩＦフィルタ回路１０６で抽出された信号の信号レベルを検波する。すなわち、第２の検波回路１０９は、ほぼ希望波信号のみの信号レベルを検出することができる。制御回路１１０は、第１及び第２の検波回路１０８、１０９のそれぞれの検波出力レベルに基づいてＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を制御する。

図２を参照してＲＦ帯域において妨害波信号を除去するための概念について説明する。
図２（ａ）はＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を調整前の周波数特性２００を示しており、希望波信号２０１の近傍であってＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数帯域内に妨害波信号２０２が存在している様子を示している。

図２（ｂ）はＩＦフィルタ回路１０６の周波数特性２０３を示しており、図２（ａ）に示すＲＦ信号をそのまま中間周波信号に変換したことにより、中間周波帯において希望波信号２０１Ａの近傍に信号レベルの高い妨害波信号２０２Ａが現れている様子を示している。信号レベルの高い妨害波信号２０２Ａが現れている中間周波信号を復調したのでは、妨害波信号２０２Ａの影響で受信品質が劣化する。

図２（ｃ）に点線で示すように、ＲＦフィルタ回路１０２に設定される周波数特性２００はＩＦフィルタ回路１０６に比べて広帯域であるので、希望波信号２０１は減衰されない範囲で周波数特性を高域側又は低域側へシフトさせれば、妨害波信号２０２の全部又は一部を通過帯域外に排除することができる。これにより、ＲＦ帯域において希望波信号２０１を減衰させることなく、妨害波信号２０２だけを減衰させることができる。

制御回路１１０は、第１及び第２の検波回路１０８、１０９のそれぞれの検波出力レベルに基づいて、妨害波信号２０２だけを減衰させることができるＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を求め、求めた同調周波数をＲＦフィルタ回路１０２に設定する。すなわち、制御回路１１０は、第２の検波回路１０９からの希望波信号のみの検波出力レベルが所定レベル以上である範囲内、即ち所要の希望波信号が得られる範囲内（希望波信号が減衰されない範囲内と言い換えても良い）で、ＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を順次変更していき、第１の検波回路１０８からの妨害波信号まで含んだＲＦ信号の検波出力レベルが最も小さくなる同調周波数を見つける。または、妨害波信号が十分に抑制されていると予想される所定値以下の検波出力レベルを見つける。妨害波信号まで含んだＲＦ信号の検波出力レベルが最も小さくなる（又は所定値以下になる）ということは、図２（ｃ）に示す点線のように妨害波信号２０２を十分に減衰させる通過帯域（同調周波数）に設定されていることを意味する。したがって、制御回路１１０は、妨害波信号２０２が最も少なくなる（又は所定値以下になる）同調周波数を検出して、ＲＦフィルタ回路１０２に設定する。

図１には、第１及び第２の検波回路１０８、１０９のそれぞれの検波出力レベルに基づいて妨害波信号２０２を十分に減衰する同調周波数を検出してＲＦフィルタ回路１０２に設定する回路構成を示している。

制御回路１１０は、判断回路１１０１及び１１０２と、メモリ１１０３及び１１０４と、同調周波数データ補正有無判断回路１１０５と、同調周波数データ設定回路１１０６と、メモリ１１０７とを備えている。

判断回路１１０１は、第１の検波回路１０８から出力される検波出力レベルを取り込んでメモリ１１０３に記憶させると共に、その後の同調周波数変更後に新たに取り込んだ検波出力レベルとメモリ１１０３に記憶させた検波出力レベルとを比較し、第１の検波回路１０８からの検波出力レベルが小さくなったかどうか判断する。すなわち、判断回路１１０１は、第１の検波回路１０８から検波出力レベルを取り込んでメモリ１１０３に記憶し、前回の検波出力レベルより小さくなったかどうか判断する。

判断回路１１０２は、ＲＦフィルタ回路１０２における同調周波数の中心周波数を受信チャンネル周波数（希望波信号周波数）に一致させた状態において、第２の検波回路１０９から出力される検波出力レベルを取り込んでメモリ１１０４に記憶する。そして、ＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数をシフトさせた際に、第２の検波回路１０９から順次取り込んだ検波出力レベルとメモリ１１０４に記憶させた検波出力レベルとを比較し、第２の検波回路１０９からの検波出力レベルが所定レベル値以上であるかどうか判断する。すなわち、判断回路１１０２は、ＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数をシフトさせた際に、希望波信号の検波出力レベルが所要レベル以上を維持するようにモニタする。所定レベルの希望波信号が得られる範囲内でＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を順次シフトする。

同調周波数データ補正有無判断回路１１０５は、判断回路１１０１及び１１０２のそれぞれからの判断結果を基に、ＲＦフィルタ回路１０２に設定する同調周波数を順次シフトさせる指令を同調周波数データ設定回路１１０６に与える。そして、同調周波数データ設定回路１１０６で調節された同調周波数がＲＦフィルタ回路１０２に設定される。同調周波数変更後の検波出力レベルが再び制御回路１１０へ入力される。ＲＦフィルタ回路１０２について妨害波信号を抑制する同調周波数を検索する段階において、１ステップ（例えば、１ＭＨｚ）ずつ同調周波数をシフトさせて最適な同調周波数を補正データとして取得する。

同調周波数データ設定回路１１０６は、同調周波数データ補正有無判断回路１１０５から指示された同調周波数をＲＦフィルタ回路１０２に設定すると共に、最終的に決定した同調周波数をメモリ１１０７に記憶する。たとえば、チャンネル毎に最適な同調周波数が異なる場合はチャンネル毎に最適な同調周波数をサーチして記憶しておく。

図３は、制御回路１１０による妨害波除去用の同調周波数サーチ処理を示すフローチャートである。

本実施の形態は、希望波信号周波数ｆｄを中心に±△ｆの範囲（ｆｄ−△ｆ〜ｆｄ＋△ｆ）で、例えば低域側（ｆｄ−△ｆ側）からＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を１ＭＨｚステップずつ高域側へずらし、その中で第１の検波回路１０８の検波出力レベル値が最も小さくなった時の同調周波数Ｆをメモリ１１０７に設定するようにしたものである。なお、△ｆはＲＦの帯域幅に応じて適切な値を設定する。また、ＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数をシフトする際のステップ幅は１ＭＨｚに限定されるものではない。

図３において、受信周波数ｆを希望波信号周波数ｆｄに設定し、同調周波数Ｆを希望波信号周波数ｆｄに設定して受信を行う（ステップＳ１０）。次いで、希望波信号周波数ｆｄで受信して得られた第２の検波回路１０９の検波出力レベル（ＤＥＴ１）をメモリ１１０４に記憶すると共に、第１の検波回路１０８の検波出力レベル（ＤＥＴ２）をメモリ１１０３に記憶し、さらに同調周波数Ｆをメモリ１１０７に記憶する（ステップＳ１１）。

次に、同調周波数Ｆをｆｄ−△ｆに設定し（ステップＳ１２）、設定した同調周波数にて受信を行う（ステップＳ１３）。これにより得られた第２の検波回路１０９の検波出力レベル（ＤＥＴ１）が、メモリ１１０４に記憶されている検波出力レベルを下回るかどうか判定する（ステップＳ１４）。すなわち、ＤＥＴ１＜Ｍ１の判定を実行する。ＤＥＴ１＜Ｍ１である場合（ステップＳ１４の判定が「Ｙ」の場合）は、Ｆ＝Ｆ＋１ＭＨｚに設定する（ステップＳ１５）。同調周波数Ｆを１ＭＨｚだけ高くする。次いで、Ｆ＞ｆｄ＋△ｆかどうか判定する（ステップＳ１６）。同調周波数Ｆがｆｄ−△ｆ〜ｆｄ＋△ｆの範囲内であるかどうか判定する。同調周波数Ｆがｆｄ−△ｆ〜ｆｄ＋△ｆの範囲内であれば、ステップＳ１３に戻り、同調周波数Ｆを１ＭＨｚだけ高くした状態で受信を行う。

一方、同調周波数Ｆがｆｄ−△ｆ〜ｆｄ＋△ｆの範囲を超える場合は、Ｍ３の内容が求める同調周波数となる（ステップＳ１７）。すなわち、Ｆ＝Ｍ３とする。同調周波数Ｆをｆｄ−△ｆ〜ｆｄ＋△ｆの範囲内で変更した際に、第１の検波回路１０８の検波出力レベルが最も小さくなる時があるので、この時の同調周波数Ｆをメモリ１１０７に記憶することになるが、この判定及び処理を行うのが、ステップＳ１８及びステップＳＴ１９である。ステップＳ１４の判定でＤＥＴ１＜Ｍ１でない場合（ステップＳ１４の判定が「Ｎ」の場合）、第１の検波回路１０８の検波出力レベル（ＤＥＴ２）がメモリ１１０３に記憶されている検波出力レベルを下回るかどうか判定する（ステップＳ１８）。すなわち、ＤＥＴ２＜Ｍ２であるかどうか判定する。ＤＥＴ２＜Ｍ２である場合（ステップＳ１８の判定が「Ｙ」の場合）は、今回の第１の検波回路１０８の検波出力レベル（ＤＥＴ２）が前回の検波回路１０８の検波出力レベル（ＤＥＴ２）より小さくなっているので、今回の第１の検波回路１０８の検波出力レベル（ＤＥＴ２）をメモリ１１０３に記憶すると共に、同調周波数Ｆをメモリ１１０７に記憶する（ステップＳ１９）。すなわち、ＤＥＴ２→Ｍ２、Ｆ→Ｍ３とする。この処理を行った後、ステップＳ１５に進み、Ｆ＝Ｆ＋１ＭＨｚに設定する。また、ステップＳ１８の判定で、ＤＥＴ２＜Ｍ２でない場合（ステップＳ１８の判定が「Ｎ」の場合）は、そのままステップＳ１５に進む。

このように、本実施の形態の放送信号受信装置では、ＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を、第２の検波回路１０９からの検波出力レベルが所定レベル以上である範囲内で変更すると共に、第１の検波回路１０８からの検波出力レベルが最も小さくなった時（又は所定値以下になった時）に、その時の周波数特性となるようにＲＦフィルタ回路１０２の通過周波数を固定する制御回路１１０とを備えたので、希望波信号以外の信号である妨害波信号を周波数変換回路１０５の前段側で十分に減衰させることができ、周波数変換回路１０５の混合器１０３以降の歪みの発生を低減できる。

なお、本実施の形態の妨害波除去処理では、希望信号周波数ｆｄを中心に±△ｆの範囲即ちｆｄ−△ｆ〜ｆｄ＋△ｆの範囲で、ｆｄ−△ｆ側からＲＦフィルタ回路１０２の同調周波数を１ＭＨｚステップずつずらすようにして、第１の検波回路１０８の検波出力レベル値が最も小さくなった時の同調周波数Ｆを検出するようにしたが、第１の検波回路１０８の検波出力レベル値が最も小さくなった時の同調周波数Ｆを検出する方法はこれに限定されるものではなく、様々な方法が考えられる。

本発明は、デジタル及び又はアナログのテレビジョン放送信号を受信可能なテレビジョン受信機、カーナビゲーション、携帯端末などに適用可能である。

１００低雑音増幅回路１０１アッテネータ
１０２ＲＦフィルタ回路１０３混合器
１０４局部発振器１０５周波数変換回路
１０６ＩＦフィルタ回路１０７ＩＦ増幅回路
１０８第１の検波回路１０９第２の検波回路
１１０制御回路１１０１判断回路
１１０２判断回路１１０３メモリ
１１０４メモリ１１０５同調周波数データ補正有無判断回路
１１０６同調周波数データ設定回路
１１０７メモリ

Claims

通過周波数を変更可能であり、希望波信号を含むように通過周波数が設定され、前記希望波信号を含む受信信号を抽出するＲＦフィルタ回路と、
前記ＲＦフィルタ回路で抽出された受信信号を中間周波信号に周波数変換する周波数変換回路と、
通過周波数が固定であり、前記周波数変換回路による周波数変換後の中間周波数を通過帯域とし、前記ＲＦフィルタ回路よりも狭帯域の周波数特性に設定されたＩＦフィルタ回路と、
前記ＲＦフィルタ回路の出力信号を検波する第１の検波回路と、
前記ＩＦフィルタ回路の出力信号を検波する第２の検波回路と、
前記ＲＦフィルタ回路に妨害波信号を抑制する通過周波数を設定する段階において、前記ＲＦフィルタ回路の周波数特性を、前記第２の検波回路からの検波出力レベルが所定レベル以上となる範囲内で順次変更し、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数を順次変更した際に前記第１の検波回路からの検波出力レベルが最小値又は所定値以下となった時の、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数を検出して、前記ＲＦフィルタ回路に設定する制御回路と、
を備えたことを特徴とする放送信号受信装置。
前記制御回路は、妨害波信号を抑制する通過周波数を設定する段階において、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数が希望波信号周波数に設定されている時に前記第２の検波回路から出力される検波出力レベルを基に、前記所定レベル値を設定していることを特徴とする請求項１に記載の放送信号受信装置。
前記制御回路は、妨害波信号を抑制する通過周波数を設定する段階において、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数が希望波信号周波数に設定されている時に前記第１及び第２の検波回路から出力される検波出力レベルの差が所定範囲内であれば、前記ＲＦフィルタ回路の通過周波数を、希望波信号周波数のままに設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放送信号受信装置。
前記受信信号は、デジタル及び又はアナログのテレビジョン放送信号であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放送信号受信装置。