JP2010507287A - ラジオ用フロントエンド - Google Patents

Abstract

ラジオ用フロントエンドであって、適切な周波数領域のみを通過させる少なくとも１つの帯域フィルタを使用する。所望の周波数帯域が分離されると、アナログデジタル変換器においてデジタル形状に変換され、デジタル信号処理装置がこの信号を解釈する。

Description

関連出願とのクロスリファレンス
本発明は、２００６年１０月１３日に出願された、米国特許仮出願第６０／８５１８０９号の優先権を主張するものである。

発明の背景
本出願は、自動車のＡＭ／ＦＭ受信ユニットのために入力ラジオ波をフィルタリングするためのラジオ用フロントエンドに関する。

自動車内で使用される典型的なアナログＡＭ／ＦＭ受信ユニットは近年、幾つかの段階から成る。第１の段階においてアンテナは信号を受信し、この信号を増幅器に送信する。増幅器内では、信号強度が、残りの段階で使用可能な振幅に調整される。初期増幅段階では信号の内容は変更されない。アンテナによって受信された初期信号は、アンテナが受信することができる周波数領域における全ての信号放送を含んでいる。

増幅された後、この信号は「トラッキングＲＦフィルタ（tracked RF filter）」へ送信される。トラッキングＲＦフィルタは、ラジオが受信設定されている周波数に基づいて信号をフィルタリングするフィルタリングコンポーネントである。例えば、乗員が９８．５ＦＭを聴きたい場合には、トラッキングＲＦフィルタのフィルタリングの中心は９８．５ＭＨｚに調整される。ここでトラッキングＲＦフィルタは他の周波数の信号を除去し、選択された周波数のみを通す。フィルタを通過した後、この信号はミキサーへ送信される。ミキサー内でこの信号は、プリセットされた周波数まで修正される。この修正によって、信号内の符号化された情報が著しく変わることはない；しかし、これによって、周波数は、伝送周波数（例えば９８．５ＭＨｚ）から、残りのコンポーネントによって使用可能な新たな周波数（例えば１０．７ＭＨｚ）へ変化する。

ミキサーの後、この信号は第２のフィルタへ送信される。このフィルタは信号から雑音を除去するために使用される。その後、この信号は最後の増幅器へ送信される。この増幅器で信号は再び調整されて、残りのコンポーネントが処理可能であるレベルにあることが保証される。最終的にこの信号は復調器へ送信される。復調器はこの信号を解釈し、スピーカーへ送信されるアナログオーディオ信号へ変換する。

この分野で近年使用されているデジタル受信器は、最後のステップを除いて、上述したプロセスとほぼ同じプロセスを用いる。標準的なデジタル受信器では、復調器はアナログデジタル変換器に置換されており、デジタル信号は、信号を解釈し、オーディオ信号をスピーカーに出力するデジタル装置に送信される。

アナログ設計もデジタル設計でも、トラッキングＲＦフィルタを適切に調整することの困難さが問題になっている。トラッキングＲＦフィルタが不適切に調整されてしまった場合には、結果として生じる信号は、他のラジオ局からの切り離し、雑音または最終的な音に関連するその他の多くの問題を有してしまう。これに加えて、トラッキングＲＦフィルタの設計および実装は困難かつ複雑である。

他の問題は、トラッキングＲＦフィルタの結果として生じる。ここではこれは所望の周波数以外の幾つかの周波数を除去するが、他の周波数でのノイズもシステム内に導き入れてしまう。このノイズは信号に加えられ、残りのコンポーネントを通って伝わる。ノイズが信号に加わると、他のフィルタをシステム内に導入することでしか、これを除去することはできない。

トラッキングＲＦフィルタを使用することによって生じるさらなる他の問題は、トラッキングＲＦフィルタにおける技術的な制限によるものであり、一度に各チューナーに対して１つの局だけしか受信されない、というものである。トラッキングＲＦフィルタは、特に、選択された周波数に同調するように調整されるので、あらゆる他の信号は、信号が次の段階へ進む前に除去されてしまう。この結果、他の局を聴きつつ、ある局を録音したい場合、または複数のラジオ局を必要とする他の行動を実行したい場合には、マルチプルチューナーが必要となる。

発明の要約
ラジオ用フロントエンドはアンテナ、フィルタ、アナログデジタル変換器を使用し、フィルタは、他の周波数を除去しつつ、１つのラジオ周波数帯域を通過させ、アナログデジタル変換器はデジタルラジオ信号を形成する。この信号はデジタル信号処理ユニット内で解釈される。

本発明のこの特徴および他の特徴は、以降の明細書および図面から良好に理解されるであろう。次にこれらの図面の簡単な説明を記載する。

ラジオ用フロントエンドの１つの実施形態のブロックダイヤグラム ラジオ用フロントエンドの第２の実施形態のブロックダイヤグラム ラジオ用フロントエンドの第３の実施形態のブロックダイヤグラム

図１を参照されたい。例示されたラジオ用フロントエンド１００はアンテナ１１０を通じて信号を受信する。この信号は同時に、並列する２つのフィルタ１２０、１３０へ送信される。第１のフィルタはＦＭ周波数帯域フィルタ１２０であり、第２のフィルタはＡＭ周波数帯域フィルタ１３０である。ＦＭ周波数帯域フィルタ１２０は８７ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの周波数１２５を通過させ、ＡＭ周波数帯域フィルタ１３０は５２０ＫＨｚ〜１７１０ＫＨｚの周波数１３５を通過させる。領域１２５、１３５は単なる例であり、実際にはＡＭ周波数帯域およびＦＭ周波数帯域はあらゆる周波数領域を含む。本出願の目的のために、「ＦＭ周波数帯域」および「ＡＭ周波数帯域」は、あらゆる２つの異なったラジオ周波数帯域を含むものと解釈されるべきである。ＦＭ周波数帯域フィルタ１２０を通過した後、信号はセレクタ１４０の入力側１４２へ達する。同じように、ＡＭ周波数帯域フィルタ１３０を通過した後、信号はセレクタ１４０の入力側１４４へ達する。セレクタ１４０は、入力側１４２または１４４を切り換えることができ、選択された入力側を、ラジオ用フロントエンド１００内の次の段階へと通じさせる。セレクタ１４０の後、選択された信号はアナログデジタル変換器１５０へ達する。アナログデジタル変換器１５０は、受信したアナログ信号をデジタル信号１５５へ変換する。ここでこのデジタル信号はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１６０によって読み出される。ＤＳＰ１６０によって受信されると、所望のラジオ周波数が導出され、音声信号１８０へ変換され、スピーカーへ送信され、人はこれを聴くことができる。

図２を参照されたい。別の例示されたラジオ用フロントエンド２０５はセレクタ１４０を含んでおらず、その代わりに、ＦＭ周波数帯域フィルタ２１０からの信号を変換する第１のアナログデジタル変換器２５０と、ＡＭ周波数帯域フィルタ２２０からの信号を変換する第２のアナログデジタル変換器２６０を使用する。第１の増幅器２３０および第２の増幅器２４０は、信号強度を増大または低減させ、アナログデジタル変換器２５０、２６０が変換可能な形状にする。アナログデジタル変換器は入力信号を、デジタル信号２５５、２６５に変換する。

アナログデジタル変換器２５０、２６０を出ると、信号２５５、２６５はＤＳＰ２７０へと送られる。ここでデジタル信号２５５、２６５は処理され、最終的に音声信号２８０が出力される。ＦＭ帯域信号もＡＭ帯域信号もＤＳＰ２７０へ送られる。ここでＤＳＰ２７０はどの信号が読み出され、使用されるのかを定める。ＦＭ帯域信号１２５もＡＭ帯域信号１３５もＤＳＰ２７０へ送信されるので、ユーザはＦＭ帯域上の信号を聴くことができ、同時にＡＭ帯域上の信号を録音する、または、ＡＭ周波数帯域とＦＭ周波数帯域両方を同時に解釈する必要のある他の使用を実行することができる。

図３を参照されたい。別の例示されたラジオ用フロントエンド３００は、帯域通過フィルタ３２０と３３０とセレクタ３６０の間に、２つの信号増幅器３４０、３５０を含んでいる。増幅器３４０、３５０は、信号１２５、１３５の強度を調整し、アナログデジタル変換器３７０およびＤＳＰ３８０による処理に望まれるレベルにこれを調整する。

本発明の幾つかの実施形態を開示したが、当業者には、ある程度の修正が本発明の範囲に含まれることは自明である。従って、以下のクレームによって、本発明の実際の範囲および内容が定められる。

Claims (11)

1. ラジオ用フロントエンドであって：
   ラジオ周波数アンテナと；
   前記アンテナに接続されている全ラジオ周波数帯域を通過させる少なくとも１つのフィルタと；
   前記少なくとも１つのフィルタから前記全ラジオ周波数帯域を受信し、出力信号を出力するアナログデジタル変換器を有しており；当該アナログデジタル変換器は、前記少なくとも１つのフィルタとデジタル信号処理ユニットとの間に接続されており；
   前記アナログデジタル変換器の前記出力信号を受信する前記デジタル信号処理ユニットを有している、
   ことを特徴とする、ラジオ用フロントエンド。
2. 全ラジオ周波数帯域を通過させる前記少なくとも１つのフィルタは以下のものを含んでおり：すなわち、
   ラジオ周波数の第１の領域を通過させる第１のフィルタと；
   ラジオ周波数の第２の領域を通過させる第２のフィルタとを含んでる、請求項１記載のラジオ用フロントエンド。
3. さらに、前記第１のフィルタと第２のフィルタ間で選択をする装置を含んでいる、請求項２記載のラジオ用フロントエンド。
4. 周波数の前記第１の領域は、ＦＭラジオ周波数の領域を含んでいる、請求項２記載のラジオ用フロントエンド。
5. 周波数の前記第２の領域は、ＡＭラジオ周波数の領域を含んでいる、請求項２記載のラジオ用フロントエンド。
6. 前記第１のフィルタの出力の大きさをスケーリングするための第１の増幅器と、
   前記第２のフィルタの出力の大きさをスケーリングするための第２の増幅器とを有している、請求項２記載のラジオ用フロントエンド。
7. 前記第１のフィルタを通過した周波数領域は固定された領域であり、前記第２のフィルタを通過した周波数領域は固定された領域である、請求項２記載のラジオ用フロントエンド。
8. デジタル信号処理のためのラジオ信号を準備するための方法であって、
   １）アナログ信号を受信し；
   ２）当該アナログ信号は、固定された周波数領域のフィルタを通過し；
   ３）前記アナログ信号をデジタル信号に変換し；
   ４）当該デジタル信号をデジタルシグナルプロセッサへ送信する、
   ことを含んでいる、
   ことを特徴とする、デジタル信号処理のためのラジオ信号を準備するための方法。
9. 前記アナログ信号の大きさを所望の大きさに変えるステップを有している、請求項８記載の方法。
10. 前記アナログ信号が、第２の固定された周波数領域のフィルタを通過するステップを有している、請求項８記載の方法。
11. 前記固定された周波数領域のフィルタと前記第２の固定された周波数領域のフィルタの出力間で選択を行い、選択された出力をアナログデジタル変換器へ通過させるステップを有している、請求項１０記載の方法。

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