JP2010258995A - ダイバーシチ受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電波環境に応じたチューナ設定変更が可能なダイバーシチ受信装置を提供する。
【解決手段】アンテナ20に接続された第1のチューナ部22と、アンテナ21に接続された第2のチューナ部23と、第1のチューナ部22及び23の後段に接続された復調回路24とを備え、第1のチューナ部22及び23にはそれぞれ、受信信号が入力されるRF-AGC増幅回路224、234と、RF-AGC増幅回路224、234の出力信号を周波数変換する混合回路225、235と、混合回路225、235の出力信号が入力されるIFフィルタ回路228、237とが設けられていると共に、第1のチューナ部22のRF-AGC増幅回路224の利得を復調回路24からのRF-AGC制御電圧で制御し、第2のチューナ部23のRF-AGC増幅回路234の利得を混合回路235の出力信号レベルの値を基に生成されたAGC制御電圧で制御するようにした。
【選択図】図1
【解決手段】アンテナ20に接続された第1のチューナ部22と、アンテナ21に接続された第2のチューナ部23と、第1のチューナ部22及び23の後段に接続された復調回路24とを備え、第1のチューナ部22及び23にはそれぞれ、受信信号が入力されるRF-AGC増幅回路224、234と、RF-AGC増幅回路224、234の出力信号を周波数変換する混合回路225、235と、混合回路225、235の出力信号が入力されるIFフィルタ回路228、237とが設けられていると共に、第1のチューナ部22のRF-AGC増幅回路224の利得を復調回路24からのRF-AGC制御電圧で制御し、第2のチューナ部23のRF-AGC増幅回路234の利得を混合回路235の出力信号レベルの値を基に生成されたAGC制御電圧で制御するようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数アンテナのそれぞれに設けられたチューナから出力される受信信号を合成するダイバーシチ受信装置に関する。
従来、受信装置のチューナでは、強入力妨害波による歪を防止するために、入力電界レベルの増減に追従して増幅レベルを自動制御する自動利得制御(AGC)が行われている(例えば、特許文献1参照)。図4は、特許文献1で開示されたデジタルテレビジョン受信用チューナの構成の一部分を示す回路図である。同図において、入力端1に入力されてバンドパスフィルタ2を通過した希望波信号(妨害波信号を含む)を低雑音増幅器3で増幅し、希望波を混合器5で中間周波信号に変換し、希望波の中間周波信号を中間周波フィルタ7で抽出し、中間周波増幅器8で増幅している。また、低雑音増幅器3の出力を第一の検波回路4で検波し、また中間周波増幅器8の出力を第二の検波回路11で検波し、AGC電圧処理回路12が、低雑音増幅器3と中間周波増幅器8の出力のレベルに応じて低雑音増幅器3の利得を制御すると共に、中間周波増幅器8の利得を制御する。
一方、受信機において複数のアンテナを設置し、アンテナ毎に設けたチューナから出力されるIF信号を復調ICで最大比合成することで受信信号の信頼性を高めるダイバーシチ受信装置がある。
図3は2つの受信系統のチューナから出力されるIF信号を復調ICで最大比合成するダイバーシチ受信装置の概略図である。2つのチューナ50、51はRF帯域の受信信号をIF帯域の受信信号に周波数変換する混合器をそれぞれ備えている。チューナ50、51は、混合器の前段において入力電界が強いほど増幅レベルが低くなるように自動利得制御するRF-AGC増幅回路を備え、混合器の後段においてIF信号レベルが高いほど増幅レベルが低くなるように自動利得制御するIF-AGC増幅回路を備える。
図3に示すように、2つのチューナ50、51では、チューナ内部の混合器の前段でRF-AGC増幅回路の出力レベルを検出してRF-AGC増幅回路に対するRF-AGCをかけている。また、チューナ50、51の出力段に接続された復調回路60で双方のチューナ50、51のIF信号レベルを検出してIF−AGC増幅回路に対するIF-AGCをかけている。
ところで、従来の受信装置において、強入力妨害波に対してAGCにより歪性能を確保しようとすると、検波回路での検波範囲を広帯域化しなければならないが、それでは感度性能を犠牲にすることとなる。しかしながら、歪性能と感度性能を両立するために中間的な設定にしたのでは、本来の歪性能及び感度性能を十分に発揮することができない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ダイバーシチ受信が複数のチューナで並列にAGCを行うことを利用して、強入力妨害波に対しても十分な歪性能を実現できると共に弱入力妨害波に対しては高い感度性能を実現できるダイバーシチ受信装置を提供することを目的とする。
本発明のダイバーシチ受信装置は、第1のアンテナに接続された第1の受信回路と、第2のアンテナに接続された第2の受信回路と、前記第1及び第2の受信回路の後段に接続された復調回路と、を備えたダイバーシチ受信装置であって、前記第1及び第2の受信回路は、入力する受信信号の増幅度がRF-AGC制御電圧に基づいて制御されるRF-AGC増幅回路と、前記RF-AGC増幅回路の出力信号を周波数変換する混合回路と、前記混合回路の出力信号が入力されるIFフィルタ回路と、をそれぞれ有し、前記第1の受信回路は、当該第1の受信回路から出力されたIF信号を基にRF-AGC制御電圧を生成した前記復調回路から前記RF-AGC増幅回路の増幅度が制御され、前記第2の受信回路は、当該第2の受信回路において前記IFフィルタ回路の前段で検波された検波結果を基に生成されたRF-AGC制御電圧で前記RF-AGC増幅回路の増幅度が制御され、前記第1の受信回路の前記RF-AGC増幅回路に与えられるRF-AGC制御電圧と、前記第2の受信回路の前記RF-AGC増幅回路に与えられるRF-AGC制御電圧とを比較して妨害波判定信号を出力することを特徴とする。
この構成によれば、多波妨害波のような強入力妨害波は発生して時には、第2の受信回路は、自身で検波制御を行うので、歪みに反応してRF-AGCの減衰を大きく取ろうと動作する一方、第1の受信回路は、復調回路で検波制御されるため、希望波と妨害波の判断ができず、RF-AGCの減衰量を十分にとることができない。これにより、第1の受信回路と第2の受信回路との間でRF-AGC制御電圧に差が生じることから、この差を判定することで強入力妨害波の発生を検知できる。したがって、強入力妨害波の発生を検知した場合に、第1及び第2の受信回路を強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定に切り替えるシステム構成をとることができ、強入力妨害波発生時には歪耐性を強化することができ、強入力妨害波が発生していない時には元の感度特性に戻すことが可能になる。
上記ダイバーシチ受信装置において、前記妨害波判定信号が、前記第1の受信回路のRF-AGC制御電圧と前記第2の受信回路のRF-AGC制御電圧との差が所定値よりも大きいことを示している場合、前記第1及び第2の受信回路を強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定に切り替えることを特徴とする。
上記ダイバーシチ受信装置において、強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定として、前記第1及び第2の受信回路におけるAGCスタートポイントを下げる設定に切り替えるようにしても良い。
上記ダイバーシチ受信装置において、強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定として、前記第2の受信回路における検波帯域を広げる設定に切り替えるようにしても良い。
上記ダイバーシチ受信装置において、強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定として、前記第1及び第2の受信回路における前記各RF-AGC増幅回路より前段における信号を減衰させるようにしても良い。
上記ダイバーシチ受信装置において、前記第1及び第2の受信回路は、前記IFフィルタ回路の後段にIF信号の信号レベルをIF-AGC制御電圧に基づいて制御するIF-AGC増幅回路をそれぞれ備え、前記復調回路は、前記各IF-AGC増幅回路から出力されるIF信号を基に前記第1及び第2の受信回路に対するIF-AGC制御電圧を生成し、各々対応するIF-AGC増幅回路に供給する構成としても良い。
本発明によれば、ダイバーシチ受信装置において強入力妨害波に対して十分な歪性能を実現でき、弱入力妨害波に対しては高い感度性能を実現できる。
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ダイバーシチ受信装置のチューナの回路及び復調回路を示す図である。本実施の形態のダイバーシチ受信装置は、2つの受信系統を備え、テレビジョン信号の受信に適合するように回路構成されている。第1のアンテナ20に第1のチューナ部22が接続され、第2のアンテナ21に第2のチューナ部23が接続されている。第1及び第2のチューナ部22,23の後段に復調回路24が接続されている。
図1は、本発明の一実施の形態に係るダイバーシチ受信装置のチューナの回路及び復調回路を示す図である。本実施の形態のダイバーシチ受信装置は、2つの受信系統を備え、テレビジョン信号の受信に適合するように回路構成されている。第1のアンテナ20に第1のチューナ部22が接続され、第2のアンテナ21に第2のチューナ部23が接続されている。第1及び第2のチューナ部22,23の後段に復調回路24が接続されている。
第1のチューナ部22は、第1のアンテナ20から入力されるRF信号のレベルを最適な値に設定するアッテネータ221と、アッテネータ221で所望レベルに設定されたRF信号を低雑音で増幅するRF増幅回路222と、RF増幅回路222で増幅されたRF信号から目的とする信号以外の信号を取り除くRFフィルタ回路223と、RFフィルタ回路223で抽出されたRF信号を入力電界レベルに応じた増幅度でレベル制御するRF-AGC増幅回路224と、RF-AGC増幅回路224で増幅されたRF信号をIF信号に変換する混合回路225と、混合回路225に局部発振信号を与える局部発振回路226と、局部発振回路226の周波数を設定して一定に保つための周波数制御を行うPLL227と、混合回路225からのIF信号から不要な成分を除去するIFフィルタ回路228と、IFフィルタ回路228で不要な成分が抽出されたIF信号を復調回路24で扱える電圧まで増幅するIF増幅回路229とを備えている。
アッテネータ221は段階的に減衰量の調整が可能であり、復調回路24から与えられるRF-AGC制御電圧に応じた減衰量に設定される。RFフィルタ回路223は、中心周波数を可変可能なバンドパスフィルタで構成され、PLL227で設定される周波数に応じて中心周波数が設定される。RF-AGC増幅回路224は、増幅度の調整が可能であり、復調回路24から与えられるRF-AGC制御電圧に応じた増幅度に設定される。IFフィルタ回路228にはSAWフィルタが用いられる。IF増幅回路229には復調回路24からIF-AGC制御電圧が入力される。IF増幅回路229は増幅度の調整が可能であり、IF-AGC制御電圧に応じた増幅度に設定される。IF増幅回路229から出力されるIF信号は出力端子(IF・OUT1)を介して復調回路24に入力される。復調回路24は、IF増幅回路229から取り込まれたIF信号から元の信号を復調する。また、復調回路24は、IF増幅回路229から取り込まれたIF信号を基に該IF信号が一定レベルになるように、RF-AGC制御電圧とIF-AGC制御電圧を出力する。
以上のように、第1のチューナ部22では、RF-AGC増幅回路224及びIF-AGC増幅回路229の増幅度が、チューナ最終段のIF信号を基づいて復調回路24からのRF-AGC制御電圧及びIF-AGC制御電圧で制御される。
第2のチューナ部23は、RF-AGC方式を除いて、第1のチューナ部22と同様に構成されている。すなわち、第2のアンテナ21から入力されるRF信号のレベルを設定するアッテネータ231と、アッテネータ231でレベル設定されたRF信号を増幅するRF増幅回路232と、RF増幅回路232で増幅されたRF信号が入力するRFフィルタ回路233と、RFフィルタ回路233で抽出されたRF信号が入力するRF-AGC増幅回路234と、RF-AGC増幅回路234で増幅されたRF信号をIF信号に変換する混合回路235と、混合回路235からのIF信号が入力するIFフィルタ237と、IFフィルタ回路237で不要な成分が抽出されたIF信号を復調回路24で扱える電圧まで増幅するIF増幅回路238とを備えている。また、第2のチューナ部23は、第1のチューナ部22と異なるRF-AGC方式を実現するために、混合回路235からのIF信号を検波してRF-AGC制御電圧を生成する検波回路236を備える。
RF-AGC増幅回路234は、増幅度の調整が可能であり、検波回路236から与えられるRF-AGC制御電圧に応じた増幅度に設定される。IF増幅回路238には、第1のチューナ部22と同様に、復調回路24からIF-AGC制御電圧が入力される。復調回路24は、IF増幅回路238からのIF信号を基に該IF信号が一定レベルになるように、IF-AGC制御電圧を出力する。なお、検波回路236は、混合回路235の後段でIFフィルタ237の前段の信号レベルを検波しているが、IFフィルタ237の前段であれば混合回路235の前段の信号レベルを検波しても良い。
以上のように、第2のチューナ部23では、RF-AGC増幅回路234がIFフィルタ237の前段で検波された検波信号に基づいて生成されたIF-AGC制御電圧で制御され、またIF-AGC増幅回路238の増幅度が復調回路24からのIF-AGC制御電圧で制御される。
上記ダイバーシチ受信装置において、第1のチューナ部22及び第2のチューナ部23は希望波(希望波以外の妨害波が存在しない又は弱入力妨害波の場合)に対するAGC特性は双方で顕著な差異は現れない。ところが、所定以上の大きさの妨害波(以後、AGC特性に差異が現れない程度の妨害波である弱入力妨害波に対応した用語として「強入力妨害波」という。)が存在する場合、強入力妨害波に対する劣化は第1のチューナ部22の方が第2のチューナ部23よりも大きい。これは、第2のチューナ部23はチューナ内部での検波制御であるため、強入力妨害波に対して高速で反応して、RF-AGCによる減衰量を大きく取ろうとするが、強入力妨害波が存在しても第1のチューナ部22は最終段(復調回路24)で判断しているため、希望波と妨害波の判断ができず、RF-AGCによる減衰量が十分に取れない。
本実施の形態は、第1のチューナ部22と第2のチューナ部23とでRF-AGC方式を異ならせることで、意図的に強入力妨害波が存在した際の第1のチューナ部22と第2のチューナ部23でのRF-AGC電圧に差が生じるように構成している。そして、多波妨害波による強入力妨害波により生じるRF-AGC電圧の差を検出し、検出結果を妨害波判定信号として外部回路へ通知する構成とし、妨害は判定信号から強入力妨害波発生を認識した外部回路から、第1及び第2のチューナ部22、23を歪み耐性の強い設定に切替えるように制御する構成した。
図2はRF-AGC電圧差を検出して強入力妨害波発生を外部回路へ通知するシステム構成を示す図である。論理回路30は、第1のチューナ部22のRF-AGC増幅回路224に供給されるAGC制御電圧値(RF-AGC1)と、第2のチューナ部23のRF-AGC増幅回路234に供給されるRF-AGC制御電圧値(RF-AGC2)とを取り込み、RF-AGC1とRF-AGC2との差分値の大きさを判断し、差分値が所定値以上になると強入力妨害波発生信号を出力する。コンピュータ40は、入力妨害波の大きさ(強入力妨害波と弱入力妨害波)に対応した2種類の制御方法で、第1及び第2のチューナ部22、23のRF-AGCに関する設定を切り替える。強入力妨害波用の制御方法として、1)AGCのスタートポイントを下げる、2)AGCの検波帯域を広げる、3)RF-AGC増幅回路224、234より前段における信号を減衰させる、などが挙げられる。弱入力妨害波用の制御方法として、上記1)〜3)とは逆方向の制御となるが、弱入力妨害波用の制御方法を標準設定とすることができる。
以上のように構成されたダイバーシチ受信装置では、希望波以外の妨害波が存在しない又は弱入力妨害波の時は、第1のチューナ部22のRF-AGC1と第2のチューナ部23のRF-AGC2とがほぼ同じ大きさとなるので、弱入力妨害波に対応した制御方法が選択される。弱入力妨害波に対応した制御方法では、コンピュータ40からの指示で検波回路236に設定される検波範囲が狭く設定され、アッテネータ回路221,231の減衰量も希望波を最も高感度に受信可能な値に設定される。このようにして、希望波に対して適切なRF-AGC及びIF-AGCが掛けられて歪特性及び感度特性ともに良好な受信が実現される。
一方、強入力妨害波が発生した場合、第1のチューナ部22では受信系統の最終段である復調回路24においてIF信号を基にRF-AGCによる減衰量を判断しているので、前段部のRF-AGC増幅回路224が歪んで特性が劣化する。このとき、第2のチューナ部22では、チューナ内部のIFフィルタ回路237よりも前段の信号レベルを検波回路236で検波してアテネータ回路231及びRF-AGC増幅回路224を高速に減衰させている。この結果、第1のチューナ部22のRF-AGC増幅回路224に供給されるAGC制御電圧値(RF-AGC1)と、第2のチューナ部23のRF-AGC増幅回路234に供給されるRF-AGC制御電圧値(RF-AGC2)とに差異が生じる。論理回路30に取り込まれたRF-AGC1とRF-AGC2との差分値が所定値以上になれば、強入力妨害波発生判定信号(発生を示す)をコンピュータ40へ出力する。コンピュータ40は、妨害波発生信号を受けて、強入力妨害波に対応した制御方法で第1のチューナ部22のRF-AGCに関する設定を切り替える。たとえば、第1のチューナ部22においてコンピュータ40からの指示でアッテネータ回路221及びRF-AGC増幅回路224の減衰量が強入力妨害波に対応した減衰量に切り替えられる。または、第1のチューナ部22のAGCスタートポイントを下げることで対応する。すなわち、受信信号の信号レベルが初期設定よりも一段低レベルから増幅度を下げる方向のAGC制御を掛ける。なお、第1のチューナ部22だけでなく同時に第2の受信回路23に対しても第1のチューナ部22と同様に強入力妨害波に対応した制御方法を適用する。特に、検波回路236における検波範囲を初期設定よりも広くするように制御することが望ましい。
このように、本実施の形態のダイバーシチ受信装置では、第1のチューナ部22のRF-AGC増幅回路224の利得を復調回路24からのRF-AGC制御電圧で制御し、第2のチューナ部23のRF-AGC増幅回路234の利得をIFフィルタ回路237よりも前段の検波レベルを基に生成されたRF-AGC制御電圧で制御するように構成して、第1のチューナ部22のRF-AGC増幅回路224にかかるAGC制御電圧値と第2のチューナ部23のRF-AGC増幅回路234にかかるAGC制御電圧値との差の電圧値を判定できるようにしたので、電波環境に応じたチューナ設定変更を行うことが可能となる。
本発明は、テレビション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。
20 第1のアンテナ 21 第2のアンテナ
22 第1のチューナ部 23 第2のチューナ部
24 復調回路 30 論理回路
40 コンピュータ 221 アッテネータ回路
222 RF増幅回路 223 RFフィルタ回路
224 RF−AGC増幅回路 225 混合回路
226 局部発振回路 227 PLL
228 IFフィルタ回路 229 IF増幅回路
231 アッテネータ 232 RF増幅回路
233 RFフィルタ回路 234 RF−AGC増幅回路
235 混合回路 236 検波回路
237 IFフィルタ 238 IF−AGC増幅回路
22 第1のチューナ部 23 第2のチューナ部
24 復調回路 30 論理回路
40 コンピュータ 221 アッテネータ回路
222 RF増幅回路 223 RFフィルタ回路
224 RF−AGC増幅回路 225 混合回路
226 局部発振回路 227 PLL
228 IFフィルタ回路 229 IF増幅回路
231 アッテネータ 232 RF増幅回路
233 RFフィルタ回路 234 RF−AGC増幅回路
235 混合回路 236 検波回路
237 IFフィルタ 238 IF−AGC増幅回路
Claims (6)
- 第1のアンテナに接続された第1の受信回路と、第2のアンテナに接続された第2の受信回路と、前記第1及び第2の受信回路の後段に接続された復調回路と、を備えたダイバーシチ受信装置であって、
前記第1及び第2の受信回路は、入力する受信信号の増幅度がRF-AGC制御電圧に基づいて制御されるRF-AGC増幅回路と、前記RF-AGC増幅回路の出力信号を周波数変換する混合回路と、前記混合回路の出力信号が入力されるIFフィルタ回路と、をそれぞれ有し、
前記第1の受信回路は、当該第1の受信回路から出力されたIF信号を基にRF-AGC制御電圧を生成した前記復調回路から前記RF-AGC増幅回路の増幅度が制御され、
前記第2の受信回路は、当該第2の受信回路において前記IFフィルタ回路の前段で検波された検波結果を基に生成されたRF-AGC制御電圧で前記RF-AGC増幅回路の増幅度が制御され、
前記第1の受信回路の前記RF-AGC増幅回路に与えられるRF-AGC制御電圧と、前記第2の受信回路の前記RF-AGC増幅回路に与えられるRF-AGC制御電圧とを比較して妨害波判定信号を出力することを特徴とするダイバーシチ受信装置。 - 前記妨害波判定信号が、前記第1の受信回路のRF-AGC制御電圧と前記第2の受信回路のRF-AGC制御電圧との差が所定値よりも大きいことを示している場合、前記第1及び第2の受信回路を強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定に切り替えることを特徴とする請求項1記載のダイバーシチ受信装置。
- 強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定として、前記第1及び第2の受信回路におけるAGCスタートポイントを下げることを特徴とする請求項2記載のダイバーシチ受信装置。
- 強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定として、前記第2の受信回路における検波帯域を広げることを特徴とする請求項2記載のダイバーシチ受信装置。
- 強入力妨害波に対する歪耐性を強化した設定として、前記第1及び第2の受信回路における前記各RF-AGC増幅回路より前段における信号を減衰させることを特徴とする請求項2記載のダイバーシチ受信装置。
- 前記第1及び第2の受信回路は、前記IFフィルタ回路の後段にIF信号の信号レベルをIF-AGC制御電圧に基づいて制御するIF-AGC増幅回路を、それぞれ備え、
前記復調回路は、前記各IF-AGC増幅回路から出力されるIF信号を基に前記第1及び第2の受信回路に対するIF-AGC制御電圧を生成し、各々対応するIF-AGC増幅回路に供給することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のダイバーシチ受信装置。
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