JP2011166191A - 放送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のノイズキャンセル後の信号の強さで判断する方法は、ユーザーにとって重要なＡＶ再生可能であることを判断基準にしていない。また、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）のみ判断基準に用いたのでは、広範囲のノイズキャンセル効果が得られず、ＡＧＣ、ＣＮのみでは、視聴可能と視聴不可能の境界付近で変化が少ないため、高精度なノイズキャンセル効果を得ることが困難である。
【解決手段】ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、ＣＮ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を組み合わせた評価値を用いて、ノイズキャンセル信号の位相、振幅が適当であるか判断する。これにより、広範囲のノイズキャンセル効果と視聴可能と視聴不可能の境界付近での高精度なノイズキャンセル効果を得ることが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、放送波を受信する放送受信装置に関する。

放送受信装置が置かれている環境によっては、受信する放送信号が弱く、映像・音声出力が困難になる場合がある。例えば、フリンジエリアなどの弱電界時では、放送信号は受信機自身のノイズに埋もれてしまい、放送信号を取り出すことができなくなってしまう。受信機自身のノイズとは、例えば、基板配線からの放射、クロック生成部品、ＤＣＤＣコンバーターなどバックエンド部からのノイズである。そのため、受信状態が悪化した場合に、バックエンド部からのノイズを、ノイズセンサーで受信し、それを元に、アンテナに入り込む同原因ノイズを除去することが考えられる。

従来例として、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。図７を用いて従来例を説明する。アンテナ７０９で受信した信号は、デュプレクサー７１０に入力される。デュプレクサー７１０に入力された信号は、加算器７１２に入力される。ノイズ検出部７０７で検出したノイズ７０８は、妨害波除去装置７１１内の位相調整部７０１に入力される。入力されたノイズ７０８は、位相調整部７０１、バンドパス チャンネル エミュレーションフィルター７０２、遅延調整部７０３、可変ゲインアンプ７０４で、制御部７０５からの制御信号に従って、位相、周波数帯域選択、遅延、利得が調整される。調整されたノイズは、ノイズキャンセル信号として、加算器７１２に入力される。デュプレクサー７１０から入力された信号と、可変ゲインアンプ７０４から入力されたノイズキャンセル信号を、加算器７１２で演算しノイズ成分を減衰させる。ノイズ成分を減衰された信号は、電力検知部７０６に入力される。電力検知部７０６は、入力された信号のノイズ成分の電力を検知し、その結果を制御部７０５に伝える。制御部７０５は、電力検知部７０６で信号のノイズ成分の電力が最初になるように、位相調整部７０１、バンドパス チャンネル エミュレーションフィルター７０２、遅延調整部７０３を制御する（特許文献１の図３）。
米国特許出願公開第２００７／００６００５９号明細書

現在、ノイズキャンセル信号の位相、振幅の設定が適切であるかの判断を、ノイズキャンセル後の所望の信号の強さで行なっている。しかし、視聴が可能であるかというユーザーにとって重要な点を判断基準にしておらず、適切であるとはいい難い。

これに対し、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）というパラメータを用いることが考えられる。ＢＥＲは、視聴可能と視聴不可能の境界付近で大きな変化をするため、視聴可能であるかを判断する有効なパラメータの一つである。しかし、逆に視聴可能と視聴不可能の境界付近以外では変化は少なく、境界付近以外ではＢＥＲでノイズキャンセル信号を制御するのは比較的困難である。

一方、ＣＮ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）というパラメータを用いることも考えられる。これらは、視聴可能と視聴不可能の境界付近だけでなく、それ以外の領域も含めて、広い領域で穏やかに変化する。しかし、視聴可能と視聴不可能の境界付近での変化も穏やかなため、当該領域においてこれらのパラーメタのみで高精度な制御を行うことは比較的困難である。

本発明は、上記の事情に鑑み、ノイズキャンセル信号のより好適な判断基準を備えた放送受信装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明では、放送波を受信する放送受信装置において、放送波の電波を受信するアンテナ部と、放送受信装置内部のノイズを拾うノイズセンサー部と、ノイズセンサー部からの信号に基づいて、位相又は振幅の少なくとも一方を変更しキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、アンテナ部からの信号と前記キャンセル信号を加算する加算部と、加算部からの信号を受け取り、選択されたチャンネル局信号を出力するチューナー部と、チャンネル局信号を復調するとともに、チューナー部から出力される信号の状態を示す状態信号を出力する信号復調部と、状態信号に応じて前記キャンセル信号生成部を制御するキャンセル信号生成制御部とを備えることを特徴とするものである。

なお、状態信号とはＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、ＣＮ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）であることを特徴とするものであってもよい。

本発明により、ノイズキャンセル信号のより好適な判断基準を備えた放送受信装置を提供することが可能となる。

（第１の実施の形態）
図１において、アンテナ部１０１は、放送局から放出されるデジタル放送の電波を受信し、加算部１０２の一方の入力端子に受信信号を供給する。ノイズセンサー部１０６は、バックエンド部１０９から放射され、弱電間において受信感度劣化を引き起こす受信機自身のノイズ信号を拾い、キャンセル信号生成部１０７にノイズ信号を供給する。キャンセル信号生成部１０７は、ノイズセンサー部１０６から供給されたノイズ信号の位相、振幅を、キャンセル信号生成制御部１０８からの制御信号を元に調整し、加算部１０２のもう一方の入力端子にキャンセル信号を供給する。加算部１０２は、アンテナ部１０１からの受信信号とキャンセル信号生成部１０７からのキャンセル信号を加算演算して、受信機自身のノイズ信号を除去した信号をチューナー部１０３に入力する。チューナー部１０３は、加算部１０２からの信号からユーザーにより選択されたチャンネルの信号を抽出し、信号復調部１０４に入力する。信号復調部１０４は、チューナー部１０３からの信号を復調処理し、デジタル信号（ＴＳ：トランスポート・ストリーム）を生成し、映像、音声処理に関わる信号を、映像音声生成部１０５に入力する。また、信号復調部１０４は、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、ＣＮ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を演算し、キャンセル信号生成制御部１０８に入力する。映像音声生成部１０５は、信号復調部１０４からの信号を映像、音声として再生できるよう演算し出力する。例えば、映像出力形式として、コンポジット信号、ＲＥＣ６５６信号フォーマット、音声信号として、ＭＰＥＧ２−ＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＭＰＥＧ２−ＡＡＣ＋ＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｂａｎｄ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）がある。キャンセル信号生成制御部１０８は、信号復調部１０４から入力されたＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣを組み合わせた評価値を用いて、キャンセル信号生成部１０７で生成されるキャンセル信号の位相、振幅設定が適切であるかを判断し、制御信号を調整、出力する。評価値として例えば、
評価値＝１６×ＬＯＧ（１／ＢＥＲ）＋４×ＣＮ＋ＡＧＣ （１）
が考えられる。これは、ＢＥＲの係数をＣＮ、ＡＧＣより大きくする重み付けを行なった評価値である。ＢＥＲの係数を大きく重み付けをすることにより、視聴可能であるかの分岐点である感度点付近で変化量が大きくなる。このため、視聴可能性の高い制御信号を出力することが可能となる。また、ＢＥＲだけでなく、ＣＮ、ＡＧＣを用いることで、ＢＥＲが変化しない電界強度領域であっても、よりノイズキャンセル効果を発揮できる設定が可能となる。このため、ノイズに対する耐性を向上させることができる。

本発明により、ノイズキャンセル信号のより好適な判断基準を備えた放送受信装置を提供することが可能となる。

また本実施の形態により、視聴可能と視聴不可能の境界付近でのより高精度なノイズキャンセル制御だけでなく、それ以外の領域でもより高精度なノイズキャンセル制御を実現することが可能となる。

なお、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣ以外に、ＭＥＲ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ）を用いても良い。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態において、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣを用いた評価値に、ある期間で変化する評価パラメータのみを用いてもよい。図３は、電界強度と評価パラメータの特性の一例である。この図３を用いて、一例を示す。

期間３０１は、ＣＮの変化開始点からＡＧＣの変化開始点までを示す。期間３０２は、ＡＧＣの変化開始点からＢＥＲの変化開始点までを示す。期間３０３は、ＢＥＲの変化開始点からＢＥＲの変化終了点までを示す。期間３０４は、ＢＥＲの変化終了点からＣＮの変化終了点までを示す。期間３０５は、ＣＮの変化終了点からＡＧＣの変化終了点までを示す。

期間３０１では、ＣＮのみが変化するので、ＣＮを用いた式、例えば
評価値＝ＣＮ （２）
を用いる。期間３０２では、ＡＧＣとＣＮが変化するので、ＡＧＣとＣＮを用いた式、例えば
評価値＝４×ＣＮ＋ＡＧＣ （３）
を用いる。期間３０３では、ＢＥＲ、ＡＧＣ、ＣＮが変化するので、ＢＥＲ、ＡＧＣ、ＣＮを用いた式、例えば式（１）を用いる。期間３０４は、ＣＮとＡＧＣが変化するので、期間３０２と同様にＣＮとＡＧＣを用いた式（３）を用いる。期間３０５は、ＡＧＣのみが変化するので、ＡＧＣのみを用いた式
評価値＝ＡＧＣ （４）
を用いる。

本発明により、ノイズキャンセル信号のより好適な判断基準を備えた放送受信装置を提供することが可能となる。

また本実施の形態により、変化量の小さいパラメータを、取得、演算することがなくなり、処理時間の短縮が可能となり、適切な制御信号を早く求めることができる。つまり、最も有効かつ最低限のパラメータを用いることで、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣ全てを同時に用いた場合に比べ、収束時間を短縮することが可能となる。

なお、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣ以外に、ＭＥＲを用いても良い。また、上記例では、期間を跨ぐ時に評価値の不連続が発生するが、不連続が発生しないよう評価値の微分値を用いても良い。また、不連続が発生しないように、期間を跨ぐ場合、評価値にオフセット値を加算もしくは減算しても良い。

また、上記期間の区分は、記憶テーブルを保持し、あらかじめ指定された区分を読み出しても良い。また、上記期間の区分は、適宜ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣの変化量を求め、それから求めても良い。

（第３の実施の形態）
第１の実施の形態において、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣを用いた判断方法として、ある期間で変化量の多い評価パラメータのみを用いても良い。図４は、電界強度と評価パラメータの特性の一例である。この図４を用いて、一例を示す。

期間４０１は、ＣＮが他の２つに比べ、最も変化する期間を示す。期間４０２は、ＢＥＲが他の２つに比べ、最も変化する期間を示す。期間４０３は、ＡＧＣが他の２つに比べ、最も変化する期間を示す。期間４０４は、電界強度の強い領域でＣＮが他の２つに比べ、最も変化する期間を示す。

期間４０１では、ＣＮが最も変化するので、例えば式（２）を用いる。期間４０２では、ＢＥＲが最も変化するので、例えば
評価値＝ＢＥＲ （５）
を用いる。期間４０３では、ＡＧＣが最も変化するので、例えば式（４）を用いる。期間４０４では、ＣＮが最も変化するので、期間４０１と同様に式（２）を用いる。

本発明により、ノイズキャンセル信号のより好適な判断基準を備えた放送受信装置を提供することが可能となる。

本実施の形態により、変化の少ないパラメータを計算することがなくなり、計算時間の短縮が可能となり、適切な制御信号を早く求めることが出来る。つまり、最も有効かつ最低限のパラメータを用いることで、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣ全てを同時に用いた場合に比べ、収束時間を短縮することが可能となる。

なお、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣ以外に、ＭＥＲを用いても良い。また、不連続が発生しないように、期間を跨ぐ場合、評価値にオフセット値を加算もしくは減算しても良い。

また、上記期間の区分は、記憶テーブルを保持し、あらかじめ指定された区分を読み出しても良い。チャンネル毎に最終設定値を保持し、チャンネル選局時にそれを読み込むことで、設定の探索位置がより適切になり、収束時間を短縮可能となる。

また、上記期間の区分は、常に、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣの変化量を求め、それから求めても良い。

（第４の実施の形態）
図６は、前記キャンセル信号生成制御部１０８から、前記信号復調部１０４に、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣを同時に読み出し要求をした時の、読み出しまでの時間を表したものである。図６において、期間６０１は、ＡＧＣが確定後、ＢＥＲが確定するまでの期間である。期間６０２は、ＣＮが確定後、ＢＥＲが確定するまでの期間である。

第１の実施の形態において、前記キャンセル信号生成制御部１０８が制御信号を出力した後、前記キャンセル信号生成制御部１０８は、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣを、前記信号復調部１０４から同時に得ることはできない。これは、図６に示すように、パラメータ毎に時間応答が異なるためである。時間応答の早い順に、ＡＧＣ、ＣＮ、ＢＥＲである。

大まかに設定値を求めるため、新規選局後、時間応答の早いＡＧＣをまず評価値に用いる。こうすることにより、ＡＧＣ、ＢＥＲの出力を待つことと比較すると期間６０１だけ短縮可能となる。次に、ＡＧＣ、ＣＮを、評価値に用いて調整を行う。ＢＥＲの出力を待つことと比較すると期間６０２だけ短縮可能となる。最後に、ＡＧＣ、ＣＮとＢＥＲを評価値に用いて精密調整を行う。

本発明により、ノイズキャンセル信号のより好適な判断基準を備えた放送受信装置を提供することが可能となる。

また本実施の形態により、収束時間を短縮することが可能となる。

（第５の実施の形態）
図２は本発明による実施の形態２のノイズキャンセルの設定値を記録する機能を含むブロック図である。図２において、前記した図１に示す実施の形態１のブロック図と共通する構成要素には同符号を付してその詳細な説明を省略する。

実施の形態１と異なる点は、キャンセル信号生成制御部１０８に接続する記憶部２０１を設けた部分である。キャンセル信号生成制御部１０８は、放送受信機の終了時、もしくは、現在視聴しているチャンネルが変更されると、チャンネル毎に最終設定値を前記記録部２０１に記録しておく。放送受信機の起動時、もしくは、新たなチャンネルが設定されると、対応する最終設定値を前記記録部２０１から読み出す。こうすることにより、ノイズキャンセルの収束時間の短縮を行なうことができる。

なお、記憶部２０１をキャンセル信号生成制御部１０８に接続としたが、キャンセル信号生成部１０７に接続して、上記と同様に記録、読み出しをしても良い。また、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣ以外に、ＭＥＲを用いても良い。

（第６の実施の形態）
上記第１乃至第５の実施の形態において、前記キャンセル信号生成制御部１０８から出力される振幅と位相を指示する前記制御信号は、振幅指示信号、位相指示信号の二種類の信号であってよい。

図５を用いて二種類の制御信号の求め方の一例の説明をする。振幅指示信号をｒ、位相指示信号をθと表す。Ｊ（ｒ、θ）は、振幅指示信号がｒ、位相指示信号がθ時の評価値を表す。Ｊ（ｒ＋１、θ）は、振幅指示信号ｒに最小振幅指示単位加えた時の評価値を示す。Ｊ（ｒ−１、θ）は、振幅指示信号ｒに最小振幅指示単位減じた時の評価値を示す。θについても同様である。

まず、現在のｒ、θのＪ（ｒ、θ）を求める。振幅指示信号ｒを変化させ、Ｊ（ｒ＋１、θ）、Ｊ（ｒ−１、θ）を求める。また、位相指示信号θを変化させ、Ｊ（ｒ、θ＋１）、Ｊ（ｒ、θ−１）を求める。求めた５つの評価値の中で、最も評価値Ｊの値が高い、振幅指示信号値、位相指示信号値を設定する。これを繰り返し、現在のｒ、θが最も評価値が高くなる値を最適な指示信号とする。

なお、Ｊ（ｒ＋１、θ）が、Ｊ（ｒ−１、θ）に比べて値が高く、Ｊ（ｒ、θ＋１）が、Ｊ（ｒ、θ−１）に比べて値が高い場合、Ｊ（ｒ＋１、θ＋１）が最も高いと値と判断しても良い。こうすることで、二回必要なステップが一回でよくなり、収束時間の短縮が可能となる。

本発明にかかる発明は、ノイズキャンセルを用いて放送波等を受信する受信装置に有用である。

本実施形態の基本構成を示すブロック図 本実施形態の基本構成を拡張した構成を示すブロック図 電界強度と評価パラメータ特性の変化点の関係を示すグラフ 電界強度と評価パラメータ特性の変化率の関係を示すグラフ 振幅指示信号・位相指示信号の関係を示す図 評価パラメータの読出しに要する時間関係を示した図 従来技術の構成図

符号の説明

１０１ アンテナ部
１０２ 加算部
１０３ チューナー部
１０４ 信号復調部
１０５ 映像音声生成部
１０６ ノイズセンサー部
１０７ キャンセル信号生成部
１０８ キャンセル信号生成制御部
１０９ バックエンド部
２０１ 記憶部

Claims (6)

1. 放送波を受信する放送受信装置において、
   放送波の電波を受信するアンテナ部と、
   該放送受信装置内部のノイズを拾うノイズセンサー部と、
   前記ノイズセンサー部からの信号に基づいて、位相又は振幅の少なくとも一方を変更しキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成部と、
   前記アンテナ部からの信号と前記キャンセル信号を加算する加算部と、
   前記加算部からの信号を受け取り、選択されたチャンネル局信号を出力するチューナー部と、
   前記チャンネル局信号を復調するとともに、該チューナー部から出力される信号の状態を示す状態信号を出力する信号復調部と、
   前記状態信号に応じて前記キャンセル信号生成部を制御するキャンセル信号生成制御部と
   を備えることを特徴とする放送受信装置。
2. 請求項１に記載の放送受信装置において、
   前記状態信号が、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、ＣＮ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）であることを特徴とする放送受信装置。
3. 請求項２に記載の放送受信装置において、
   前記キャンセル信号生成制御部は、電界強度の一定期間毎に、前記ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣに基づいた評価値に応じて前記キャンセル信号生成部を制御することを特徴とする放送受信装置。
4. 請求項２に記載の放送受信装置において、
   前記キャンセル信号生成制御部は、電界強度の一定期間毎に、電界強度に対して最も変化する前記ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣに基づいた評価値に応じて前記キャンセル信号生成部を制御することを特徴とする放送受信装置。
5. 請求項２に記載の放送受信装置において、
   前記キャンセル信号生成制御部は、第１に前記ＡＧＣに基づいて調整を行い、第２に前記ＡＧＣとＣＮに基づいて調整を行い、第３に前記ＡＧＣ、ＣＮ、ＢＥＲに基づいて調整を行う制御を指示することを特徴とする放送受信装置。
6. 請求項１乃至請求項５に記載の放送受信装置において、
   前記状態信号が、ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣであり、
   さらに、前記ＢＥＲ、ＣＮ、ＡＧＣを、放送チャンネル毎に記録しておく記憶部を備えることを特徴とする放送受信装置。