JP2015002407A - 受信装置、及び、自動選局方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で適切な自動選局を行うことのできる受信装置等を提供する。【解決手段】電界強度検出部１０６は、ＩＦ部１０５にて増幅等されたＩＦ信号の電界強度を検出する。オフセット検出部１０７は、中心周波数と放送局のキャリア周波数との差分を検出する。制御部１０８は、局部発振器１０４を制御して、９ｋＨｚ間隔で周波数を順次変化させる。電界強度検出部１０６により検出される電界強度値が基準値を超え、ある程度の強い電波を受信すると、制御部１０８は、局部発振器１０４を制御して、現在の周波数から一例として、＋３ｋＨｚ又は−３ｋＨｚシフトさせる。その状態でオフセット検出部１０７により検出されるオフセット値から、制御部１０８は、受信した電波が、放送局の電波であるかノイズ電波であるかを判別する。【選択図】図１

Description

本発明は、受信装置、及び、自動選局方法に関する。

従来より、ＡＭラジオやＦＭラジオ等の放送電波を受信する受信装置において、受信可能な放送局（放送電波）を自動的に選局する自動選局（自動検索機能；Auto Seek）の技術が知られている。この自動選局は、例えば、ユーザによるボタン操作（シークボタン等の操作）に呼応して、同調周波数を順次増加（又は、減少）させながら受信電波の強度（電界強度）等を検出していき、その検出値が一定レベル以上になると、その周波数にて放送されている放送電波の受信を開始する技術である。

このような自動選局の先行技術として、例えば、特許文献１には、中心周波数に至るまでに掃引周波数がロックされるのを防止する技術が開示されている。

特開平１１−１７７３８６号公報

近年、受信装置における受信回路（チューナＩＣ等）のローコスト化が進み、機能削減とのバランスを取らざるを得ない状況となっている。例えば、検出される電界強度と周波数オフセットのみから、自動選局を行うことなどが要求されている。なお、周波数オフセットとは、受信周波数の中心周波数と放送局のキャリア周波数との差分の値である。
このような電界強度と周波数オフセットのみでも、許容される受信状況、例えば、放送電波（放送局のキャリア周波数）の電界強度が周辺帯域よりも突出している状況や、ノイズ局（妨害電波等）があっても、放送局のキャリア周波数とずれている状況であれば、問題なく自動選局を行うことができる。

しかしながら、例えば、ＦＭ強電界下のイントリュージョンノイズや、ＡＭ強電界下の前後止まりなどでは高い電界強度の電波が高帯域に分布している場合が多いため、電界強度と周波数オフセットのみでは、正常な自動選局が行えないという問題があった。
つまり、通常の放送局とノイズ局とは周波数オフセットの値（オフセットの有無等）により区別することができるが、上記イントリュージョンノイズや前後止まりなどのように、受信帯域に一様に高い電界強度が存在する状況では、検出される周波数オフセットの値が０ｋＨｚとなり、放送局との区別ができない（誤検出してしまう）。
そのため、簡易な構成の受信装置においても、ＦＭ強電界下のイントリュージョンノイズや、ＡＭ強電界下の前後止まりなどにも影響されずに、適切な自動選局を行うことのできる技術が求められていた。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、簡易な構成で適切な自動選局を行うことのできる受信装置、及び、自動選局方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る受信装置は、
受信電波の周波数を順次変化させながら放送電波の自動選局を行う受信装置であって、
受信電波の電界強度を検出する電界強度検出部と、
受信電波の周波数と放送局のキャリア周波数との差分を示すオフセット値を検出するオフセット検出部と、
前記電界強度検出部により検出された電界強度が基準値を超えた際に、受信電波を所定周波数分シフトさせ、当該シフト状態で前記オフセット検出部により検出されたオフセット値に基づいて、受信電波が放送電波かノイズ電波かを判別する制御部と、
を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る自動選局方法は、
受信電波の周波数を順次変化させながら放送電波の自動選局を行う受信装置における自動選局方法であって、
受信電波の電界強度を検出する電界強度検出ステップと、
受信電波の周波数と放送局のキャリア周波数との差分を示すオフセット値を検出するオフセット検出ステップと、
前記電界強度検出ステップにて検出された電界強度が基準値を超えた際に、受信電波を所定周波数分シフトさせ、当該シフト状態で前記オフセット検出ステップにて検出されたオフセット値に基づいて、受信電波が放送電波かノイズ電波かを判別する判別ステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で適切な自動選局を行うことができる。

本発明の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）全て、受信電波の周辺帯域における電界強度の分布の一例を示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）全て、受信電波の周波数を−３ｋＨｚシフトさせた場合の電界強度の分布の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る自動選局処理を例示するフローチャートである。

本発明の受信装置について、以下図面を参照して説明する。
なお、以下では、ＡＭラジオの放送電波を受信する受信装置を一例として説明するが、後述するように、ＦＭラジオ等の他の放送電波を受信する場合にも適宜適用可能となっている。

図１は、本発明の実施形態に係る受信装置１００の構成例を示すブロック図である。
図示するように、受信装置１００は、アンテナ１０１と、ＲＦ増幅器１０２と、混合器１０３と、局部発振器１０４と、ＩＦ部１０５と、電界強度検出部１０６と、オフセット検出部１０７と、制御部１０８と、検波器１０９と、増幅器１１０と、スピーカ１１１とを含んで構成されている。

アンテナ１０１は、例えば、ループアンテナやバーアンテナ等からなり、ＡＭラジオの放送電波等を受信する。

ＲＦ（Radio Frequency）増幅器１０２は、アンテナ１０１が受信した電波（ＲＦ信号、つまり、高周波信号）を増幅して、混合器１０３に供給する。

混合器１０３は、ＲＦ増幅器１０２にて増幅されたＲＦ信号と、局部発振器１０４から供給された発振信号とを混合して、ＩＦ（Intermediate Frequency）信号、つまり、中間周波数信号に変換する。
例えば、混合器１０３は、ＲＦ信号を４５５ｋＨｚを搬送波周波数とするＩＦ信号に変換して、ＩＦ部１０５に供給する。

局部発振器１０４は、制御部１０８に制御され、所定周波数の発振信号を生成する。
例えば、局部発振器１０４は、受信しようとする電波の周波数との差の絶対値が中間周波数となる周波数の発振信号を生成し、混合器１０３に供給する。

ＩＦ部１０５は、例えば、ＩＦフィルタやＩＦ増幅器等を含んでおり、混合器１０３から供給されたＩＦ信号を適宜増幅等する。
ＩＦ部１０５は、増幅等したＩＦ信号を検波器１０９等に供給する。

電界強度検出部１０６は、ＩＦ部１０５にて増幅等されたＩＦ信号の電界強度を検出する。つまり、受信電波の強度を検出する。
電界強度検出部１０６は、検出した電界強度値を制御部１０８に供給する。

オフセット検出部１０７は、受信電波の中心周波数と放送局のキャリア周波数との差分を検出する。例えば、オフセット検出部１０７は、受信電波の周辺帯域におけるピーク値を検出し、そのピーク値の周波数と放送局のキャリア周波数との差分（周波数オフセットの値）を検出する。
具体的に、オフセット検出部１０７は、図２（ａ）に示すような放送局の電波を受信する場合、ピーク値の周波数と放送局のキャリア周波数とが一致するため（つまり、ずれがないため）、周波数オフセットの値を０ｋＨｚと検出する。
また、図２（ｂ）に示すようなノイズ局の電波を受信する場合、オフセット検出部１０７は、ピーク値の周波数と放送局のキャリア周波数とがずれているため、周波数オフセットの値を一例として２ｋＨｚと検出する。
このように、図２（ａ）のような放送局の電波を受信する場合には、周波数オフセットの値が０ｋＨｚと検出され、逆に、図２（ｂ）のようなノイズ電波を受信する場合には、０ｋＨｚよりも大きな値（ずれた分）の周波数オフセットが検出される。

なお、ＡＭ強電界下の前後止まりやＦＭ強電界下のイントリュージョンノイズなどでは、図２（ｃ）に示すように、高い電界強度の電波が高帯域に分布している場合がある。この図２（ｃ）のノイズ電波を受信した場合、オフセット検出部１０７は、周波数オフセットの値を０ｋＨｚと検出する。
それでも、後述するように、制御部１０８による周波数を所定周波数分シフトさせて受信した際の周波数オフセットから、図２（ｃ）のようなノイズ電波を、放送局の電波と区別することができる。この詳細は、以下の制御部１０８と共に説明する。

図１に戻って、制御部１０８は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んだマイコン等からなり、受信装置１００全体を制御する。すなわち、制御部１０８は、ＲＯＭ内に記憶されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、受信装置１００の各構成を制御する。
例えば、制御部１０８は、ユーザによる図示せぬ所定ボタン（一例として、シークボタン）の操作に応答して、受信可能な放送局（放送電波）を自動的に選局する自動選局（自動検索；Auto Seek）を行う。
より詳細に、自動選局を行う制御部１０８は、まず、局部発振器１０４を制御して、９ｋＨｚ間隔で受信電波の周波数を増加（又は、減少）させながら、電界強度検出部１０６により検出される電界強度値が基準値を超える（大きな値となる）のを待機する。つまり、ある程度の強い電波を受信するまで、受信電波の周波数を変化させる。
そして、ある程度の強い電波を受信すると、制御部１０８は、局部発振器１０４を制御して、現在の周波数から＋数ｋＨｚ（一例として、＋３ｋＨｚ）又は、−数ｋＨｚ（一例として、−３ｋＨｚ）シフトさせる。その状態でオフセット検出部１０７により検出される周波数オフセットから、制御部１０８は、受信電波が、放送局の電波であるかノイズ電波であるかを判別する。

ある程度の強い電波を受信した際に、一例として、局部発振器１０４の周波数を−３ｋＨｚシフトさせる場合について、図３を参照して説明する。
まず、図３（ａ）は、放送局の電波を受信する際に、周波数を−３ｋＨｚシフトさせた電界強度の分布の一例を示している。
この場合、オフセット検出部１０７は、周波数オフセットの値を＋３ｋＨｚと検出する。つまり、シフトさせた周波数と同一（プラス・マイナスは逆）のオフセット値が得られているため、制御部１０８は、放送局の電波であると判別する。
次に、図３（ｂ）は、ノイズ局の電波を受信する際に、周波数を−３ｋＨｚシフトさせた電界強度の分布の一例を示している。
この場合、オフセット検出部１０７は、周波数オフセットの値を一例として＋５ｋＨｚと検出する。つまり、シフトさせた周波数とは異なるオフセット値が得られているため、制御部１０８は、ノイズ局の電波であると判別する。
更に、図３（ｃ）は、高い電界強度の電波が高帯域に分布しているノイズ波を受信する際に、周波数を−３ｋＨｚシフトさせた電界強度の分布の一例を示している。
この場合、オフセット検出部１０７は、周波数オフセットの値を０ｋＨｚと検出する。つまり、シフトさせた周波数とは異なるオフセット値が得られている（０ｋＨｚ付近のまま変化しない）ため、制御部１０８は、ノイズ電波であると判別する。

この図３（ａ）のように、シフトさせた周波数と同一（プラス・マイナスは逆）のオフセット値が得られた場合にだけ、放送電波を受信できる状態となったため、制御部１０８は、自動選局を終えて（シフトさせた周波数は戻す）、選局した放送電波を受信する。
それ以外の図３（ｂ），（ｃ）のように、シフトさせた周波数とは異なるオフセット値が得られた場合には、放送電波を受信できる状態にないため、制御部１０８は、自動選局を継続する。

図１に戻って、検波器１０９は、ＩＦ部１０５から供給されたＩＦ信号を復調して、音声信号を取り出す。
検波器１０９は、取り出した音声信号を増幅器１１０に供給する。

増幅器１１０は、検波器１０９から供給された音声信号を増幅して、スピーカ１１１に供給する。

スピーカ１１１は、増幅器１１０から供給された音声信号に従った音声を出力する。

このような構成からなる受信装置１００の動作について、以下図面を参照して説明する。図４は、受信装置１００（主に、制御部１０８）が行う、受信可能な放送局（放送電波）を自動的に選局する自動選局（自動検索；Auto Seek）処理を例示するフローチャートである。この自動選局処理は、例えば、ユーザによる図示せぬ所定ボタン（一例として、シークボタン）の操作に応答して開始される。

まず、受信装置１００は、次の周波数を受信させる（ステップＳ１１）。
例えば、制御部１０８は、局部発振器１０４を制御して、現在の周波数から９ｋＨｚを増加（又は、減少）させた周波数の電波を受信させる。なお、このステップＳ１１の処理を最初に行う場合には、初期値（例えば、５３１ｋＨｚや１６０２ｋＨｚ等）の周波数の電波を受信させる。

受信装置１００は、電界強度を取得する（ステップＳ１２）。
すなわち、制御部１０８は、電界強度検出部１０６が検出したＩＦ信号の電界強度、つまり、受信電波の強度を取得する。

受信装置１００は、電界強度が基準値より大きいか否かを判別する（ステップＳ１３）。
つまり、制御部１０８は、ある程度の強い電波を受信しているかどうかを判別する。
受信装置１００は、電界強度が基準値より大きくないと判別すると（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ステップＳ１１に処理を戻す。すなわち、ある程度の強い電波を受信するまで、周波数を増加（又は、減少）させ続ける。

一方、電界強度が基準値より大きいと判別した場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）に、受信装置１００は、周波数を＋３ｋＨｚ又は−３ｋＨｚシフトさせる（ステップＳ１４）。
すなわち、制御部１０８は、局部発振器１０４を制御して、現在の周波数から＋３ｋＨｚ又は、−３ｋＨｚシフトさせる。なお、これら＋３／−３ｋＨｚは、一例であり、＋数ｋＨｚ〜−数ｋＨｚ程度の範囲内であれば、他の値であってもよい。

受信装置１００は、オフセット値を取得する（ステップＳ１５）。
すなわち、制御部１０８は、オフセット検出部１０７が検出した周波数オフセットの値を取得する。

受信装置１００は、取得した値が、−３ｋＨｚ又は＋３ｋＨｚ（つまり、シフトさせた値とプラス・マイナスを逆にした同じ値）であるか否かを判別する（ステップＳ１６）。
つまり、制御部１０８は、局部発振器１０４でシフトさせた周波数と同一（プラス・マイナスは逆）のオフセット値が、オフセット検出部１０７から得られたかどうかを判別する。
受信装置１００は、取得した値が、−３ｋＨｚ又は＋３ｋＨｚでないと判別すると（ステップＳ１６；Ｎｏ）、ステップＳ１１に処理を戻す。
例えば、上述した図３（ｂ），（ｃ）のように、シフトさせた周波数とは異なるオフセット値が得られた場合に、制御部１０８は、ノイズ電波であると判別し、自動選択処理を継続する。

一方、取得した値が、−３ｋＨｚ又は＋３ｋＨｚであると判別した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）に、受信装置１００は、シフトさせた周波数を戻し（ステップＳ１７）、自動選局処理を終える。
例えば、上述した図３（ａ）のように、シフトさせた周波数と同一（プラス・マイナスは逆）のオフセット値が得られた場合に、制御部１０８は、放送電波であると判別し、局部発振器１０４を制御してシフトさせた周波数を戻す。
この周波数にて、放送電波を受信できる状態となったため、制御部１０８は、自動選局処理を終了して、選局した放送電波を受信する。

このような自動選局処理によって、あえて放送周波数とずれた周波数を受信し、正しい周波数オフセットが検出できるか否かによって、放送電波とノイズ電波とを適切に区別し、放送電波の誤検出を防止することができる。
しかも、電界強度と周波数オフセットのみで、ノイズ局（ノイズ電波）を除外することができる。
この結果、簡易な構成で適切な自動選局を行うことができる。

（他の実施形態）
上記の実施形態では、ある程度の強い電波を受信した後に、周波数を数ｋＨｚシフトさせる場合について説明したが、電界強度の検出に影響のない範囲で初めから数ｋＨｚシフトした状態で電界強度と周波数オフセットとを検出してもよい。
例えば、上述した図４の自動選局処理において、ステップＳ１１にて、９ｋＨｚ単位の周波数に、例えば、＋３ｋＨｚ又は−３ｋＨｚシフトさせた周波数を受信させる。そして、シフト済みであるため、ステップＳ１４を省略した自動選局処理を実行することにより、上記と同様に、放送電波とノイズ電波とを適切に区別し、放送電波の誤検出を防止することができる。

上記の実施形態では、ＡＭラジオの放送電波を受信する場合について説明したが、ＦＭラジオ等の他の放送電波を受信する場合においても、同様に適用可能である。
例えば、ＦＭラジオの放送電波を受信する場合、混合器１０３は、例えば、１０．７ＭＨｚを搬送波周波数とするＩＦ信号に変換する。
また、制御部１０８は、局部発振器１０４を制御して、１００ｋＨｚ（０．１ＭＨｚ）間隔で周波数を増加（又は、減少）させながら、電界強度検出部１０６により検出される電界強度値が基準値を超える（ある程度の強い電波を受信する）のを待機する。
そして、ある程度の強い電波を受信した際に、制御部１０８は、局部発振器１０４を制御して、数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ（例えば、＋５／−５ｋＨｚ、＋１０／−１０ｋＨｚ、＋１５／−１５ｋＨｚ等）シフトさせる。その状態でオフセット検出部１０７により検出されるオフセット値から、制御部１０８は、受信した電波が、放送局の電波であるかノイズ電波であるかを判別する。
つまり、上記と同様に、シフトさせた周波数と同一（プラス・マイナスは逆）のオフセット値が得られた場合にだけ放送電波と判別し、その他をノイズ電波と判別することで、放送電波の誤検出を防止することができる。
しかも、電界強度と周波数オフセットのみで、ノイズ局（ノイズ電波）を除外することができる。
この結果、ＦＭラジオ等の放送電波を受信する場合でも、簡易な構成で適切な自動選局を行うことができる。

また、上記の実施形態では、スーパーヘテロダイン方式の受信装置を一例として説明したが、例えば、ダイレクトコンバージョン等のような他の方式の受信装置であっても適宜適用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で適切な自動選局を行うことができる。

１００ 受信装置器
１０１ アンテナ
１０２ ＲＦ増幅器
１０３ 混合器
１０４ 局部発振器
１０５ ＩＦ部
１０６ 電界強度検出部
１０７ オフセット検出部
１０８ 制御部
１０９ 検波器
１１０ 増幅器
１１１ スピーカ

Claims (4)

1. 受信電波の周波数を順次変化させながら放送電波の自動選局を行う受信装置であって、
   受信電波の電界強度を検出する電界強度検出部と、
   受信電波の周波数と放送局のキャリア周波数との差分を示すオフセット値を検出するオフセット検出部と、
   前記電界強度検出部により検出された電界強度が基準値を超えた際に、受信電波を所定周波数分シフトさせ、当該シフト状態で前記オフセット検出部により検出されたオフセット値に基づいて、受信電波が放送電波かノイズ電波かを判別する制御部と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
2. 前記制御部は、シフトさせた周波数とその状態で検出されたオフセット値との関係に基づいて、受信電波が放送電波かノイズ電波かを判別する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記制御部は、シフトさせた周波数と同一のオフセット値が検出された場合に、受信電波が放送電波と判別し、シフトさせた周波数を戻した後に自動選局を終え、シフトさせた周波数と異なるオフセット値が検出された場合に、受信電波がノイズ波と判別し、自動選局を継続させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
4. 受信電波の周波数を順次変化させながら放送電波の自動選局を行う受信装置における自動選局方法であって、
   受信電波の電界強度を検出する電界強度検出ステップと、
   受信電波の周波数と放送局のキャリア周波数との差分を示すオフセット値を検出するオフセット検出ステップと、
   前記電界強度検出ステップにて検出された電界強度が基準値を超えた際に、受信電波を所定周波数分シフトさせ、当該シフト状態で前記オフセット検出ステップにて検出されたオフセット値に基づいて、受信電波が放送電波かノイズ電波かを判別する判別ステップと、
   を備えることを特徴とする自動選局方法。

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