JP2014039210A

JP2014039210A - 受信装置及び受信方法

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Publication number: JP2014039210A
Application number: JP2012181441A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shimizu; 洋行清水; Yasuhiro Shimizu; 康宏清水; Mitsuru Igata; 充井ヶ田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2014-02-27
Also published as: WO2014030460A1; EP2887544A1; EP2887544A4; US20150222473A1; TW201410022A; KR20150045427A; CN104584426A

Abstract

【課題】新たに部品を追加することなく、高周波受信機から出力される信号の振幅を、復調器で許容される振幅の範囲内に確実に制限できるようにする。
【解決手段】高周波受信処理部が高周波信号を中間周波信号又はベースバンド信号に変換し、振幅制限部が、高周波受信処理部から出力された中間周波信号又はベースバンド信号の振幅である第１の振幅を、中間周波信号又はベースバンド信号を復調する復調部において許容される振幅である第２の振幅に制限する。
【選択図】図４

Description

本開示は、放送波などの信号を受信する受信装置及び受信方法に関し、特に、復調器に入力される信号の振幅を適正なものに制御する技術に関する。

従来、テレビジョン受像機等の受信装置では、受信信号の復調を行う復調処理の段階で、受信したアナログの信号をデジタルの信号に変換するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換処理が行われる。近年ではテレビジョン放送の高精細化が進んでおり、Ａ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換器には、高い分解能が要求されてきている。高分解能のＡ／Ｄ変換器はその感度も高くなっているため、小さなノイズが流入したり電圧がわずかに変化しただけでも、誤動作することがあり、最悪の場合には復調器を破壊させてしまう。

また、近年のＩＣ（Integrated Circuit）の微細化に伴い、Ａ／Ｄ変換器の電源においても省電力が求められるようになっている。Ａ／Ｄ変換器の電源電圧が低くなることによっても、Ａ／Ｄ変換器の感度は上がるため、ノイズの混入や電流の流入に対する耐性もその分だけ弱くなってしまう。このため、増幅器内のＡ／Ｄ変換器が要求する入力信号の振幅仕様も小さくなる（許容入力電圧範囲が狭くなる）傾向がある。

このような入力信号の振幅許容量の小さい復調器と、振幅の大きい高周波信号を扱う高周波受信機とを接続する場合、高周波受信機から出力される信号の振幅が、復調器が要求する入力信号の振幅許容量を超えたものとなる可能性がある。高周波受信機の出力する信号の振幅の最大値が復調器の許容する入力信号の振幅許容値よりも大きい場合は、復調器の性能が低下したり、復調器自体が破壊される懸念が生じてしまう。

通常であれば、復調器から高周波受信機に対して行なわれるＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御により、高周波受信機から出力される信号は、復調器の所望する振幅まで制限された状態で復調器に注入される。しかし、ＡＧＣの状態遷移が、高周波受信機の出力振幅の状態遷移よりも遅い場合には、制限機能が間に合わず、過渡的に所望の振幅より大きい振幅を注入してしまう場合がある。

例えば特許文献１には、復調回路等の後段の回路に一定の振幅を有する信号を供給するための制御を行う電圧制御増幅器出力信号の振幅と、所定の基準振幅と差の情報基づいて、閉ループ制御回路の制御速度を変化させることが記載されている。特許文献１に記載の技術によれば、電圧制御増幅器出力信号の振幅が大きくなると、閉ループ制御回路の制御速度が速くなるように制御される。これにより、信号振幅の立ち上がりにおける飽和誤差が起こらなくなるため、後段のＡ／Ｄ変換器が飽和する可能性を低減することができる。

特開２００３−１５２４７９号公報

ところが、特許文献１に記載された自動利得制御を行う場合は、電圧制御増幅器出力信号の振幅が大きくなった段階で閉ループ制御回路の制御速度の制御が開始されるため、瞬間的に混入されるノイズ等の影響を防ぎきることができない。つまり、このようなフィードバック制御では、Ａ／Ｄ変換器の絶対最大定格を超える電圧がＡ／Ｄ変換器に印加される可能性をゼロにできない。

また、高周波受信機と復調器の入力端子との間に、ダイオード等の保護素子を配置することによって、復調器にノイズ等が混入することによる復調器の誤動作や破壊を防ぐことも行われている。ところが、高周波受信機と復調器の入力端子との間に保護素子を配置する場合は、ハードウェアに実装される部品が追加されることになるため、製品コストが増大してしまう。

本開示はかかる点に鑑みてなされたものであり、新たに部品を追加することなく、高周波受信機から出力される信号の振幅を、復調器で許容される振幅の範囲内に確実に制限できるようにすることを目的とする。

本開示の受信装置は、高周波受信処理部と、振幅制限部とを備える構成とし、各部の構成及び機能を次のようにする。高周波受信処理部は、高周波信号を中間周波信号又はベースバンド信号に変換する。振幅制限部は、高周波受信処理部から出力された中間周波信号又はベースバンド信号の振幅である第１の振幅を、中間周波信号又はベースバンド信号を復調する復調部において許容される振幅である第２の振幅に制限する。

また、本開示の受信方法は、次の手順で行う。まず、高周波信号を中間周波信号又はベースバンド信号に変換する。続いて、振幅制限部は、高周波受信処理部から出力された中間周波信号又はベースバンド信号の振幅である第１の振幅を、中間周波信号又はベースバンド信号を復調する復調部において許容される振幅である第２の振幅に制限する。

以上のように受信装置を構成し、受信処理を行うことで、復調部に入力される中間周波信号又はベースバンド信号の振幅が、復調部で許容される振幅の範囲内に制限される。

本開示の受信装置及び受信方法によれば、復調部に入力される中間周波信号又はベースバンド信号の振幅が、復調部で許容される振幅の範囲内に確実に制限されるため、復調部の復調性能の低下や、復調器が破壊されてしまうことを防ぐことができる。

本開示の一実施形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。本開示の一実施形態による高周波受信部の構成例を示すブロック図である。本開示の一実施形態による振幅制限部の構成例を示すブロック図である。本開示の一実施形態による振幅制限部の回路構成例を示す回路図である。本開示の一実施形態による振幅制限部の機能の概要を示す説明図である。本開示の変形例による受信装置の構成例を示すブロック図である。

本開示の一実施形態に係る回路基板の一例を、図面を参照しながら下記の順で説明する。ただし、本開示は下記の例に限定されない。
１．受信装置の構成例
２．高周波受信部の構成例
３．振幅制限部の構成例
４．各種変形例

＜１．受信装置の構成例＞
まず、本開示の一実施形態に係る受信装置について、図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態による受信装置１００の構成例を示すブロック図である。受信装置１００は、アンテナ１が受信した高周波信号を中間周波信号（以下、「中間ＩＦ信号」と称する）に変換する高周波受信部２と、中間ＩＦ信号を復調してＴＳ（Transport Stream）信号を出力する復調部３と、ＴＳ信号から映像信号及び音声信号を復号するデコード部４とを備える。

なお、本実施の形態では受信装置１００が地上デジタルテレビ放送の放送信号を受信する場合を例にあげたが、これに限定されるものではない。デジタル衛星放送やケーブルテレビ放送等の他の放送波を受信する受信装置にも適用可能である。また、受信装置１００は、放送波以外の信号を受信する受信装置にも適用可能である。

＜２．高周波受信部の構成例＞
次に、高周波受信部２の内部構成例について、図２のブロック図を参照して説明する。本実施の形態の高周波受信部２は、高周波受信処理部２００と、振幅制限部２１０とよりなる。高周波受信処理部２００は、ＬＮＡ（低雑音増幅器）２１と、帯域フィルタ２２と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発振器）２３と、増幅器２４と、分周器２５と、混合器２６と、増幅器２７とを含む。

ＬＮＡ２１は、アンテナ１（図１参照）で得られた高周波信号を増幅して帯域フィルタ２２に出力する。帯域フィルタ２２は、受信したい所望の受信周波数近辺の信号だけを通過させて混合器２６に出力する。ＶＣＯ２３は、図示せぬ位相比較器から印加される電圧に応じた周波数を発生させる。増幅器２４は、ＶＣＯ２３で発生された周波数を増幅して分周器２５に入力する。分周器２５は、ＶＣＯ２３で発生されて増幅器２４で増幅された周波数を１／Ｎに分周して出力する。ＶＣＯ２３と増幅器２４と分周器２５とを含むＰＬＬ（Phase-Locked Loop）回路でフィードバック制御が行われることにより、分周器２５から出力される周波数は、受信周波数よりＩＦ周波数分だけ高い周波数となる。

混合器２６は、分周器２５から入力された周波数と、帯域フィルタ２２を通過した受信信号の周波数とを混合して中間ＩＦ信号を生成し、生成した中間ＩＦ信号を増幅器２７に出力する。増幅器２７は、中間ＩＦ信号を増幅して振幅制限部２１０に出力する。

＜３．振幅制限部の構成例＞
図３は、振幅制限部２１０の機能の概要を説明する原理図である。振幅制限部２１０は、入力される中間ＩＦ信号の利得を所定のレベルまで増幅させる利得制御部２１０Ｇと、利得制御部２１０Ｇで増幅された中間ＩＦ信号を減衰させる減衰制御部２１０Ｄよりなる。

利得制御部２１０Ｇは、オペアンプを含むアンプ部Ａｐを有する。アンプ部Ａｐは、マイナス側入力抵抗Ｒ_ＩＭを介して入力される、マイナス方向の振幅を有する信号の利得を設定する帰還利得設定部ＧＳ_Ｍと、プラス側入力抵抗Ｒ_ＩＰを介して入力される、プラス方向の振幅を有する信号の利得を設定する帰還利得設定部ＧＳ_Ｐとを備える。帰還利得設定部ＧＳ_Ｍ及び帰還利得設定部ＧＳ_Ｐは、可変抵抗器として構成される。マイナス方向の振幅を有する信号の利得は、マイナス側入力抵抗Ｒ_ＩＭと帰還利得設定部ＧＳ_Ｍとによって決定され、プラス方向の振幅を有する信号の利得は、プラス側入力抵抗Ｒ_ＩＰと帰還利得設定部ＧＳ_Ｐとによって決定される。

マイナス方向に振幅を有する信号の出力される端子の先には、マイナス側出力抵抗Ｒ_ＯＭを接続してあり、プラス方向に振幅を有する信号の出力される端子の先には、プラス側出力抵抗Ｒ_ＯＰを接続してある。マイナス側出力抵抗Ｒ_ＯＭを通った信号の伝送路と、プラス側出力抵抗Ｒ_ＯＰを通った信号の伝送路とは、分圧減衰部ＤＳに接続されている。

分圧減衰部ＤＳは可変抵抗として構成され、他端を接地させてある。このように構成された分圧減衰部ＤＳによって、利得制御部２１０Ｇで増幅された利得が、復調部３内のＡ／Ｄ変換器３１（図１参照）の振幅許容量に適合したレベルに減衰される。

次に、振幅制限部２１０の回路構成例について、図４を参照して説明する。なお、図４では、図３に原理図として示した構成のうち、マイナス側の振幅を有する信号の利得または減衰量を決定する各部の構成のみを図示してあり、プラス側の振幅を有する信号の利得または減衰量を決定する構成については、図示を省略している。

まず、振幅制限部２１０の利得制御部２１０Ｇの構成から説明すると、利得制御部２１０Ｇはオペアンプ２１１を有し、オペアンプ２１１のマイナス側入力端子には、入力抵抗２１２を介して、信号の入力端子ＩＮが接続されている。この入力端子ＩＮには、高周波受信処理部２００（図２参照）から出力された中間ＩＦ信号が入力される。

オペアンプ２１１のマイナス側入力端子と出力端子との間には、帰還抵抗である抵抗２１３，抵抗２１４，抵抗２１５が、互いに並列に接続されている。抵抗２１３，抵抗２１４，抵抗２１５には、当該抵抗の接続をオン／オフで切り替えるスイッチ２１６，スイッチ２１７，スイッチ２１８が接続されている。これらの抵抗２１３〜２１５とスイッチ２１６〜２１８とで、図３に示した帰還利得設定部ＧＳ_Ｍが形成される。抵抗２１３，抵抗２１４，抵抗２１５は、それぞれＲ_Ｇ１，Ｒ_Ｇ２，Ｒ_Ｇ３の帰還抵抗値を有するものとする。スイッチ２１６，スイッチ２１７，スイッチ２１８のオン／オフは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等よりなる制御部２１０Ｃによる制御に基づいて切り替えられる。

オペアンプ２１１の利得は、帰還利得設定部ＧＳ_Ｍを構成する抵抗２１３，抵抗２１４，抵抗２１５のうち、接続状態とされた抵抗の合成抵抗値Ｒ_ＧＮ（“_Ｎ”は自然数）と、入力抵抗の入力抵抗値Ｒ_ＩＮとの比で決定される。例えば、スイッチ２１６がオンされて抵抗２１３（帰還抵抗値Ｒ_Ｇ１）が選択されている状態での、オペアンプ２１１の利得は、帰還抵抗値Ｒ_Ｇ１／入力抵抗値Ｒ_ＩＮの計算式で求められる。

オペアンプ２１１のプラス側入力端子には、抵抗値Ｒ_ＲＥＦの入力抵抗２１９を介して、電圧Ｖｄｃの基準直流電源２２０が接続されている。また、入力抵抗２１９とオペアンプ２１１のプラス側入力端子との間には、一端を接地電位部（ＧＮＤ）に設置させた抵抗値Ｒ_ＢＰＳ（以下、「バイパス抵抗値Ｒ_ＢＰ」とも称する）のバイパス抵抗２２１が、スイッチ２２２を介して接続されている。このスイッチ２２２のオン／オフ制御も、制御部２１０Ｃによって行われる。なお、基準直流電源２２０の直流電圧Ｖｄｃは、受信装置１００の電源電圧Ｖｃｃを分圧して生成されるものであり、一般的には電源電圧Ｖｃｃよりも低い電圧に設定される。

スイッチ２２２がオフされている場合は、オペアンプ２１１のプラス側入力端子には、直流電圧Ｖｄｃ×１／抵抗値Ｒ_ＲＥＦの直流バイアス電圧が印加される。一方、スイッチ２２２がオンされている場合は、オペアンプ２１１のプラス側入力端子には、直流電圧Ｖｄｃ×バイパス抵抗値Ｒ_ＢＰＳ／（抵抗値Ｒ_ＲＥＦ＋バイパス抵抗値Ｒ_ＢＰＳ）の直流バイアス電圧が印加される。オペアンプ２１１のマイナス側入力端子に信号が入力されていない場合は、これらのうちいずれかの電圧がオペアンプ２１１の出力端子に現れる。つまり、オペアンプ２１１の出力端子からは、オペアンプ２１１のプラス側入力端子に印加される直流バイアス電圧を中心としてプラスまたはマイナス方向に振れる交流信号が出力されることになる。

ここで、バイパス抵抗２２１のバイパス抵抗値Ｒ_ＢＰＳを、以下の式１を満たす値に設定することで、バイパス抵抗２２１が選択された場合におけるオペアンプ２１１のプラス入力端子の端子電圧を、直流電圧Ｖｄｃ未満の値とすることができる。
電源電圧Ｖｃｃ×バイパス抵抗値Ｒ_ＢＰＳ／（バイパス抵抗値Ｒ_ＢＰＳ＋抵抗値Ｒ_ＲＥＦ）…式１

バイパス抵抗値Ｒ_ＢＰＳを上記のように設定した上で、例えば受信装置１００の回路起動時にバイパス抵抗２２１を接続する制御を行うことで、回路起動時にオペアンプ２１１のプラス側マイナス端子における端子電圧は必ず直流電圧Ｖｄｃ未満の値となる。受信装置１００の回路起動時は、受信装置１００を構成する各回路に流れる電流が小さく、各回路の入力端子に誘起される電圧も高くなる傾向にある。本開示によれば、このような状態においても、オペアンプ２１１のプラス側マイナス端子における端子電圧（直流バイアス電圧）を、直流電圧Ｖｄｃより小さい値とすることができる。バイパス抵抗２２１を接続する制御は、回路起動時から所定の時間経過後や、回路の立ち上がりが安定した後に解除するものとする。

次に、減衰制御部２１０Ｄについて説明する。減衰制御部２１０Ｄは、利得制御部２１０Ｇのオペアンプ２１１の出力端子に接続された直流抵抗２２３を有する。さらに、スイッチ２２４を介してＧＮＤに選択的に接続される分圧抵抗２２５と、スイッチ２２６を介してＧＮＤに選択的に接続される分圧抵抗２２７と、スイッチ２２８を介してＧＮＤに選択的に接続される分圧抵抗２２９とを有する。分圧抵抗２２５，分圧抵抗２２７，分圧抵抗２２９は、それぞれＲ_Ｄ１，Ｒ_Ｄ２，Ｒ_Ｄ３の分圧抵抗値を有するものとする。これらの分圧抵抗２２５，分圧抵抗２２７，分圧抵抗２２９とスイッチ２２４，スイッチ２２６，スイッチ２２８とで、図３に示した分圧減衰部ＤＳが形成される。スイッチ２２４，スイッチ２２６，スイッチ２２８のオン／オフ制御は、制御部２１０Ｃによって行われる。

利得制御部２１０Ｇによって利得が制御された中間ＩＦ信号は、減衰制御部２１０Ｄに入力される。減衰制御部２１０Ｄで減衰される信号の減衰量（分圧比）は、分圧減衰部ＤＳを構成する分圧抵抗２２５，分圧抵抗２２７，分圧抵抗２２９のうち、接続状態とされた抵抗の合成抵抗値ＲＤ_Ｎ（“_Ｎ”は自然数）と、直流抵抗の直流抵抗値Ｒ_Ｄとの比で決定される。例えば、スイッチ２２４がオンされて分圧抵抗２２５（分圧抵抗値Ｒ_Ｄ１）が選択されている状態での減衰量は、抵抗値Ｒ_Ｄ１／（抵抗値Ｒ_Ｄ＋抵抗値Ｒ_Ｄ１）の計算式で求められる。

つまり、減衰制御部２１０Ｄの分圧減衰部ＤＳを構成する分圧抵抗２２５，分圧抵抗２２７，分圧抵抗２２９の選択／非選択によって、信号の減衰量（出力端子ＯＴに現れる電圧の上限値）を任意の値に設定することができる。減衰制御部２１０Ｄでの減衰量を調整することで、後段に接続される復調部３内のＡ／Ｄ変換器３１（図１参照）に入力される信号の振幅を、Ａ／Ｄ変換器３１の許容振幅値の範囲内のものに抑えることが可能となる。

減衰制御部２１０Ｄで信号を減衰させることで、オペアンプ２１１から出力される直流電圧に重畳される中間ＩＦ信号の振幅も制限されるが、この減衰分に相当する量を利得制御部２１０Ｇで増幅させることで、中間ＩＦ信号のレベルを一定とすることができる。

ここまで行った説明から、振幅制限部２１０全体としての伝達特性ＴＣは、以下の式２で求められることが分かる。
伝達特性ＴＣ＝抵抗値Ｒ_Ｇ１／入力抵抗値Ｒ_ＩＮ×分圧抵抗値Ｒ_Ｄ１／（直流抵抗値Ｒ_Ｄ＋分圧抵抗値Ｒ_Ｄ１）…式２

すなわち、上述した実施の形態例によれば、直流バイアス電圧Ｖｄｃ×分圧抵抗値Ｒ_ＤＮ／（直流抵抗値Ｒ_Ｄ＋分圧抵抗値Ｒ_ＤＮ）で求められる直流電圧と、帰還抵抗値Ｒ_ＧＮ／入力抵抗値Ｒ_ＩＮ×分圧抵抗値Ｒ_ＤＮ／（直流抵抗値Ｒ_Ｄ＋分圧抵抗値Ｒ_ＤＮ）で求められる交流利得の組み合わせにより、出力電圧のダイナミックレンジを所望の範囲に設定することができる。

このような振幅制限部２１０による制御の概略を、図５に示す。つまり、本実施の形態例による振幅制限部２１０は、スイッチＳＷ_ＩとスイッチＳＷ_Ｏを切り替えることにより、それぞれ値の異なる減衰量Ａ，減衰量Ｂ，減衰量Ｃを、後段の復調部３の許容振幅値に合わせて自由に切り替えることができる。なお、図５に示すように「制限なし」の選択肢も選択できるようにしてもよい。例えば、図４に示した構成で「制限なし」の選択を行えるようにするには、帰還利得設定部ＧＳ_Ｍに抵抗をさらに１つ並列で追加してそれを接続させ、減衰制御部２１０Ｄではスイッチ２２４，２２６，２２８をすべてオフにする。このように構成することで、復調部３の許容振幅値よりも受信装置１００の高周波受信処理部２００から出力される信号の振幅が小さい場合にも、高周波受信処理部２００と復調部３との間の接続を最適に構築できるようになる。

このような減衰量の選択制御が行われることにより、受信装置１００の電源電圧Ｖｃｃがどのような大きさであっても、減衰量の設定を変えるだけで、Ａ／Ｄ変換器３１に入力される振幅を、その許容振幅値の範囲内に収めることができる。これにより、受信装置１００の電源電圧Ｖｃｃの種類に対応させて、受信回路を複数種類製作する（回路のモデル数を増やす）必要がなくなる。

また、利得制御部２１０Ｇ内のオペアンプ２１１自体もダイナミックレンジを有しているため、ダイナミックレンジを超える電圧が印加された場合には、オペアンプ２１１の出力電圧は飽和する。つまり、ノイズの混入等により入力端子ＩＮに瞬間的に高い電圧が入力された場合にも、オペアンプ２１１から出力される信号の電圧は、必ずオペアンプのダイナミックレンジの範囲内の値となる。これにより、後段のＡ／Ｄ変換器３１の入力端子に、Ａ／Ｄ変換器３１の絶対最大定格電圧を超える電圧が印加されてしまうことを確実に防ぐことができる。

また、上述した実施の形態例によれば、利得制御部２１０Ｇのバイパス抵抗２２１を、受信装置１００の起動時にオンする制御が行われるため、回路起動時における直流バイアス電圧が、必ず直流電圧Ｖｄｃ未満の値となる。これにより、回路起動時の、オペアンプ２１１のプラス側入力端子の端子電圧とオペアンプ２１１の出力端子に現れる電圧とが不一致である期間においても、オペアンプ２１１の出力端子に現れる電圧を低く保つことが可能となる。

＜４．各種変形例＞
なお、上述した実施の形態では、利得制御部２１０Ｇの帰還抵抗と減衰制御部２１０Ｄの分圧抵抗をそれぞれ３つ設けた例をあげたが、この個数に限定されるものではない。例えばそれぞれ１つのみを設けてもよく、４つ以上の数を設けてもよい。１つのみを設ける場合には、利得制御部２１０Ｇと減衰制御部２１０Ｄの機能を有する回路を、受信装置１００に対して着脱可能に構成し、Ａ／Ｄ変換器３１の振幅許容値に合わせたものを選択できるようにすれば、様々な電源電圧Ｖｃｃにも対応可能となる。

また、上述した実施の形態では、バイパス抵抗２２１を用いることによって、回路起動時の直流バイアス電圧を直流電圧Ｖｄｃより低くする例をあげたが、これに限定されるものではない。例えば、オペアンプ２１１の出力端子と直流抵抗２２３との間に開閉スイッチを挿入し、回路起動処理の開始から終了時までの間その開閉スイッチをオフにすることで、利得制御部２１０Ｇと減衰制御部２１０Ｄとの接続を切断してもよい。このとき、スイッチ２２４，スイッチ２２６，スイッチ２２８のいずれかのスイッチをオンにすれば、出力端子ＯＴが直流的にグランド電位となる。

また、回路起動時には振幅制限部２１０で減衰させる減衰量を大きくし、起動動作完了後の通常動作時には減衰量を小さくするといったように、減衰量を時間方向に対して動的に設定できるようにしてもよい。このように構成しても、上述した実施の形態で得られる効果と同等の効果を得ることができる。

また、上述した実施の形態では、オペアンプ２１１のダイナミックレンジを用いて出力電圧の制御を行う例をあげたが、これに限定されるものではない。いわゆるリミッタ回路を設定したい減衰量の数に応じて複数設け、これらを切り替えられるように構成してもよい。

なお、上述した実施の形態では、受信装置１００のアンテナ１が地上デジタル放送の放送波を受信して、高周波受信処理部２００がスーパーヘテロダイン方式により検波を行う例をあげたが、これに限定されるものではない。ダイレクトコンバージョン方式で衛星デジタル放送等を受信する構成に適用してもよい。

図６は、ダイレクトコンバージョン方式で検波を行う場合の高周波受信部２αの構成例を示したブロック図である。高周波受信部２αは、高周波受信処理部２００αと、振幅制限部２１０Ｉ及び振幅制限部２１０Ｑとを含む。高周波受信処理部２００αは、ＬＮＡ４１と、ＶＣＯ４２と、増幅器４３と、分周器４４と、移相器４５と、混合器４６及び３７と、増幅器４８及び４１と、帯域フィルタ４９及び４２と、増幅器５０及び５３とを備える。

ＬＮＡ４１は、アンテナ１（図１参照）で得られた高周波信号を増幅して混合器４６及び３７に出力する。ＶＣＯ４２は、図示せぬ位相比較器から印加される電圧に応じた周波数を発生させる。増幅器５３は、ＶＣＯ４２で発生された周波数を増幅して分周器４４に入力する。分周器４４は、ＶＣＯ４２で発生されて増幅器５３で増幅された周波数を１／Ｎに分周して出力する。移相器４５は、互いに直交する２つの出力信号（位相が９０°ずれた信号）を生成して、混合器４６と混合器４７に供給する。

混合器４６は、ＬＮＡ４１で増幅された受信信号と、移相器４５から出力された信号とを混合してＩ信号を生成し、増幅器４８に出力する。混合器４７は、ＬＮＡ４１で増幅された受信信号と、移相器４５から出力された信号とを混合してＱ信号を生成し、増幅器５１に出力する。増幅器４８で増幅されたＩ信号は、帯域フィルタ４９を通過することにより所定の周波数帯域に制限された後に増幅器５０で増幅され、振幅制限部２１０Ｉに供給される。増幅器５１で増幅されたＱ信号は、帯域フィルタ５２を通過することにより所定の周波数帯域に制限された後に増幅器５３で増幅され、振幅制限部２１０Ｑに供給される。振幅制限部２１０Ｉ及び振幅制限部２１０Ｑの機能は、上述した振幅制限部２１０と同一であるため、ここでは説明を省略する。

なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）高周波信号を中間周波信号又はベースバンド信号に変換する高周波受信処理部と、
前記高周波受信処理部から出力された前記中間周波信号又はベースバンド信号の振幅である第１の振幅を、前記中間周波信号又はベースバンド信号を復調する復調部において許容される振幅である第２の振幅に制限する振幅制限部とを備えた受信装置。
（２）前記復調部は、前記中間周波信号又はベースバンド信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部を備え、前記第２の振幅は、前記アナログ／デジタル変換部において許容される振幅である（１）に記載の受信装置。
（３）前記振幅制御部は、値の異なる少なくとも２つの減衰量を切り替えることにより前記第２の振幅の大きさを制御する減衰制御部を備える（１）又は（２）に記載の受信装置。
（４）前記振幅制御部は、前記高周波受信処理部から出力された前記中間周波信号又はベースバンド信号の利得を制御して、前記利得が制御された前記中間周波信号又はベースバンド信号を前記減衰制御部に出力する、利得制御部を備える（１）〜（３）のいずれかに記載の受信装置。
（５）前記利得制御部は、前記中間周波信号又はベースバンド信号が入力されるオペアンプを備え、前記第１の振幅のうちの、前記オペアンプの飽和出力電圧を超える過大出力部分は、前記飽和出力電圧の範囲内の値に制限される（１）〜（４）のいずれかに記載の受信装置。
（６）前記減衰制御部は、前記利得制御部の前記オペアンプの出力端子に接続される直流抵抗と、前記直流抵抗と前記中間周波信号又はベースバンド信号の出力端子との間と、接地電位部との間で、選択的に接続される少なくとも２つの分圧抵抗とを有し、前記第２の振幅の大きさを制御する減衰量は、前記少なくとも２つの分圧抵抗の選択または非選択により制御される（５）に記載の受信装置。
（７）制御部をさらに備え、前記利得制御部は、前記中間周波信号又はベースバンド信号が入力される入力端子と前記オペアンプのマイナス側出力端子との間に接続される入力抵抗と、前記オペアンプのマイナス側入力端子と前記オペアンプの出力端子との間で選択的に接続される、少なくとも２つの利得制御抵抗とを有し、前記制御部は、前記少なくとも２つの利得制御抵抗を選択または非選択させることにより前記利得の制御量を制御する（１）〜（６）のいずれかに記載の受信装置。
（８）前記オペアンプのマイナス側入力端子に接続される基準直流電源と、前記マイナス側入力端子との間には、接地電位部との接続・非接続が選択的に切り替えられるバイパス抵抗が接続され、前記制御部は、当該受信装置の起動時に前記バイパス抵抗を接続状態とする（５）〜（７）のいずれかに記載の受信装置。
（９）前記利得制御部と前記減衰制御部との接続状態を切り替える開閉スイッチを備え、
前記制御部は、当該受信装置の起動時には、前記バイパス抵抗の接続状態を接続に切り替えた状態で前記開閉スイッチをオフにする制御を行う（１）〜（７）のいずれかに記載の受信装置。
（１０）アンテナが受信した高周波信号を抽出して中間周波信号又はベースバンド信号に変換することと、
前記中間周波信号又はベースバンド信号の振幅である第１の振幅を、前記中間周波信号又はベースバンド信号を復調する復調部において許容される振幅である第２の振幅に制限することとを含む受信方法。

１…アンテナ、２…高周波受信部、３…復調部、４…デコード部、２１…ＬＮＡ、２２…帯域フィルタ、２３…ＶＣＯ、２４…増幅器、２５…分周器、２６…混合器、２７…増幅器、３１…Ａ／Ｄ変換器、４１…ＬＮＡ、４２…ＶＣＯ、４３…増幅器、４４…分周器、４５…移相器、４６…混合器、４７…混合器、４８…増幅器、４９…帯域フィルタ、５０…増幅器、５１…増幅器、５２…帯域フィルタ、５３…増幅器、１００…受信装置、２００…高周波受信処理部、２１０…振幅制限部、２１０Ｃ…制御部、２１０Ｄ…減衰制御部、２１０Ｇ…利得制御部、２１０Ｉ…振幅制限部、２１０Ｑ…振幅制限部、２１１…オペアンプ、２１２…入力抵抗、２１３〜２１５…抵抗、２１６〜２１８…スイッチ、２１９…入力抵抗、２２０…基準直流電源、２２１…バイパス抵抗、２２２…スイッチ、２２３…直流抵抗、２２４…スイッチ、２２５…分圧抵抗、２２６…スイッチ

Claims

高周波信号を中間周波信号又はベースバンド信号に変換する高周波受信処理部と、
前記高周波受信処理部から出力された前記中間周波信号又はベースバンド信号の振幅である第１の振幅を、前記中間周波信号又はベースバンド信号を復調する復調部において許容される振幅である第２の振幅に制限する振幅制限部とを備えた
受信装置。
前記復調部は、前記中間周波信号又はベースバンド信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部を備え、前記第２の振幅は、前記アナログ／デジタル変換部において許容される振幅である
請求項１に記載の受信装置。
前記振幅制限部は、値の異なる少なくとも２つの減衰量を切り替えることにより前記第２の振幅の大きさを制御する減衰制御部を備える
請求項２に記載の受信装置。
前記振幅制限部は、前記高周波受信処理部から出力された前記中間周波信号又はベースバンド信号の利得を制御して、前記利得が制御された前記中間周波信号又はベースバンド信号を前記減衰制御部に出力する、利得制御部を備える
請求項３に記載の受信装置。
前記利得制御部は、前記中間周波信号又はベースバンド信号が入力されるオペアンプを備え、前記第１の振幅のうちの、前記オペアンプの飽和出力電圧を超える過大出力部分は、前記飽和出力電圧の範囲内の値に制限される
請求項４に記載の受信装置。
前記減衰制御部は、前記利得制御部の前記オペアンプの出力端子に接続される直流抵抗と、前記直流抵抗と前記中間周波信号又はベースバンド信号の出力端子との間と、接地電位部との間で、選択的に接続される少なくとも２つの分圧抵抗とを有し、前記第２の振幅の大きさを制御する減衰量は、前記少なくとも２つの分圧抵抗の選択または非選択により制御される
請求項５に記載の受信装置。
制御部をさらに備え、
前記利得制御部は、前記中間周波信号又はベースバンド信号が入力される入力端子と前記オペアンプのマイナス側出力端子との間に接続される入力抵抗と、前記オペアンプのマイナス側入力端子と前記オペアンプの出力端子との間で選択的に接続される、少なくとも２つの帰還抵抗とを有し、
前記制御部は、前記少なくとも２つの帰還抵抗を選択または非選択させることにより前記利得の制御量を制御する
請求項６に記載の受信装置。
前記オペアンプのマイナス側入力端子に接続される基準直流電源と、前記マイナス側入力端子との間には、接地電位部との接続・非接続が選択的に切り替えられるバイパス抵抗が接続され、
前記制御部は、当該受信装置の起動時に前記バイパス抵抗を接続状態とする
請求項７に記載の受信装置。
前記利得制御部と前記減衰制御部との接続状態を切り替える開閉スイッチを備え、
前記制御部は、当該受信装置の起動時には、前記バイパス抵抗の接続状態を接続に切り替えた状態で前記開閉スイッチをオフにする制御を行う
請求項７に記載の受信装置。
高周波信号を中間周波信号又はベースバンド信号に変換することと、
前記中間周波信号又はベースバンド信号の振幅である第１の振幅を、前記中間周波信号又はベースバンド信号を復調する復調部において許容される振幅である第２の振幅に制限することとを含む
受信方法。