JP3375311B2 - 高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指向させる方法及びその装置 - Google Patents
高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指向させる方法及びその装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/125—Means for positioning
- H01Q1/1257—Means for positioning using the received signal strength
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はアンテナ指向技術
の分野に関するもので、より詳しくは、ディジタルテレ
ビジョン信号を受信するようアンテナを指向させる方法
およびその装置に係わるものである。
の分野に関するもので、より詳しくは、ディジタルテレ
ビジョン信号を受信するようアンテナを指向させる方法
およびその装置に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のテレビジョン信号
図４は従来の、例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ又はＳＥＣＡＭ
方式等によるテレビジョン（ＴＶ）信号１００について
のエネルギー分布と周波数との関係を示すものである。
信号１００は、三つのエネルギー・ピークを含んでお
り、一つはビデオのピーク１１０、一つはカラーのピー
ク１２０、そして一つは音のピーク１３０である。図か
ら分かるように、従来のテレビジョン送信機は、無線周
波数（ＲＦ）信号のエネルギーの大部分を、画像副搬送
波の周波数近くの比較的狭い帯域幅、すなわち、ほぼ１
ＭＨｚの周波数に集中させている。従って、従来型の
（地上波ベースのアナログ）ＴＶ信号を受信するよう設
計されたアンテナは、通常、信号強度さえ考慮すればビ
デオ部分を最適受信するよう指向させることができる。
方式等によるテレビジョン（ＴＶ）信号１００について
のエネルギー分布と周波数との関係を示すものである。
信号１００は、三つのエネルギー・ピークを含んでお
り、一つはビデオのピーク１１０、一つはカラーのピー
ク１２０、そして一つは音のピーク１３０である。図か
ら分かるように、従来のテレビジョン送信機は、無線周
波数（ＲＦ）信号のエネルギーの大部分を、画像副搬送
波の周波数近くの比較的狭い帯域幅、すなわち、ほぼ１
ＭＨｚの周波数に集中させている。従って、従来型の
（地上波ベースのアナログ）ＴＶ信号を受信するよう設
計されたアンテナは、通常、信号強度さえ考慮すればビ
デオ部分を最適受信するよう指向させることができる。
【０００３】干渉のある高品位テレビジョン信号
図５は、高品位テレビジョン（ATV:advanced televisio
n）の信号２００についてのエネルギー分布と周波数と
の関係を示すものである。高品位テレビジョン信号は、
多様なマルチメディア成分、例えばＨＤＴＶ（高精細度
テレビジョン）、従来型ＴＶ、ビデオテキスト、オーデ
ィオ、低帯域幅ＴＶ等を同時に伝送することができる。
ＡＴＶ信号２００では、送信機における信号エネルギー
は、全チャンネル帯域幅（通常６ＭＨｚ）に渡ってほぼ
一様に分布している。このように広いスペクトルの信号
の場合は、破壊的なゴースト干渉の生じる可能性は、狭
いスペクトルの信号を持つ従来型ＴＶの場合よりもかな
り高い。この結果、静的及び動的マルチパス（多重通
路）・フェージングが、従来のＴＶ信号の場合よりも、
ＡＴＶ受信信号のスペクトルを余計崩壊させそうであ
る。この干渉は、図５における「切り込み」２０１〜２
０２によって示される。
n）の信号２００についてのエネルギー分布と周波数と
の関係を示すものである。高品位テレビジョン信号は、
多様なマルチメディア成分、例えばＨＤＴＶ（高精細度
テレビジョン）、従来型ＴＶ、ビデオテキスト、オーデ
ィオ、低帯域幅ＴＶ等を同時に伝送することができる。
ＡＴＶ信号２００では、送信機における信号エネルギー
は、全チャンネル帯域幅（通常６ＭＨｚ）に渡ってほぼ
一様に分布している。このように広いスペクトルの信号
の場合は、破壊的なゴースト干渉の生じる可能性は、狭
いスペクトルの信号を持つ従来型ＴＶの場合よりもかな
り高い。この結果、静的及び動的マルチパス（多重通
路）・フェージングが、従来のＴＶ信号の場合よりも、
ＡＴＶ受信信号のスペクトルを余計崩壊させそうであ
る。この干渉は、図５における「切り込み」２０１〜２
０２によって示される。
【０００４】マルチパス・フェージング
マルチパス・フェージングは、主として二つの影響の結
果として生じるものである。第一の影響は、大気中の温
度、圧力、湿度、及び乱気流の空間的・時間的変化によ
る屈折率の変化によって起こる。これらの変化する大気
条件の結果として、送信機から受信機へ多重通路が発生
し、各通路は異なった実効的電気通路長さを持つ。第二
の影響は、信号通路における異なる障害物又は物体から
のＲＦ信号の反射によるものである。この第二の影響
は、障害物又は物体が静止している時に、より安定なマ
ルチパス（多重通路）環境を生じる。いずれの影響の場
合にも、異なった長さの電気通路を経てアンテナに達す
る信号は、互いに干渉し合う。
果として生じるものである。第一の影響は、大気中の温
度、圧力、湿度、及び乱気流の空間的・時間的変化によ
る屈折率の変化によって起こる。これらの変化する大気
条件の結果として、送信機から受信機へ多重通路が発生
し、各通路は異なった実効的電気通路長さを持つ。第二
の影響は、信号通路における異なる障害物又は物体から
のＲＦ信号の反射によるものである。この第二の影響
は、障害物又は物体が静止している時に、より安定なマ
ルチパス（多重通路）環境を生じる。いずれの影響の場
合にも、異なった長さの電気通路を経てアンテナに達す
る信号は、互いに干渉し合う。
【０００５】通過域信号に及ぼすマルチパスフェージン
グの影響は、いくつかの電磁波の重ね合わせとして説明
することができる。ＡＴＶ地上波信号の場合は、最高の
通過域周波数は例えば６ＭＨｚである。多重通路間の遅
れは、−２から＋２５μｓの範囲内に存在し得る。
グの影響は、いくつかの電磁波の重ね合わせとして説明
することができる。ＡＴＶ地上波信号の場合は、最高の
通過域周波数は例えば６ＭＨｚである。多重通路間の遅
れは、−２から＋２５μｓの範囲内に存在し得る。
【０００６】電力スペクトルにおける切り込み２０１〜
２０２は、信号のいくつかの成分が、同じ通過域周波数
でありながら異なった位相で受信機に到達する時に起こ
る。切り込みの深さは、二つの通路がほぼ同じ振幅であ
りながら逆位相である時の最大電力に相当する。この場
合、破壊的な干渉は、電力スペクトルのこの点では、ゼ
ロ・エネルギーという結果を生じる。ＡＴＶ受信機はこ
の信号を処理することができず、受信機は実際上、動作
不能となる。
２０２は、信号のいくつかの成分が、同じ通過域周波数
でありながら異なった位相で受信機に到達する時に起こ
る。切り込みの深さは、二つの通路がほぼ同じ振幅であ
りながら逆位相である時の最大電力に相当する。この場
合、破壊的な干渉は、電力スペクトルのこの点では、ゼ
ロ・エネルギーという結果を生じる。ＡＴＶ受信機はこ
の信号を処理することができず、受信機は実際上、動作
不能となる。
【０００７】小売店でそばに並べて置いてある異なった
製造業者のディジタルテレビジョン受信機が、それぞれ
同じアンテナに接続されているものの、いくつかの受信
機は完璧に動作し、それ以外の受信機は全く動作不能で
あるという逸話的事実がある。内蔵の信号強度計に基づ
いて受信機を「同調」しようと試みても無駄であるか、
又は一致せず、予測できない結果しか得られないことが
多い。
製造業者のディジタルテレビジョン受信機が、それぞれ
同じアンテナに接続されているものの、いくつかの受信
機は完璧に動作し、それ以外の受信機は全く動作不能で
あるという逸話的事実がある。内蔵の信号強度計に基づ
いて受信機を「同調」しようと試みても無駄であるか、
又は一致せず、予測できない結果しか得られないことが
多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って従来、ＡＴＶ受
信機の受信用アンテナの最適方向を決定する場合は、受
信信号の強度のみでは最適のアンテナの方向を十分に決
めることはできず、それ故、高品位テレビジョン信号を
最適に受信するようアンテナを指向させ得る方法及び装
置を提供することが望まれるという課題があった。
信機の受信用アンテナの最適方向を決定する場合は、受
信信号の強度のみでは最適のアンテナの方向を十分に決
めることはできず、それ故、高品位テレビジョン信号を
最適に受信するようアンテナを指向させ得る方法及び装
置を提供することが望まれるという課題があった。
【０００９】この発明は上記の課題を解消するためにな
されたもので、高品位テレビジョン信号を最適に受信す
るようアンテナを指向させ得る、高品位テレビジョン信
号を受信するようアンテナを指向させる方法及びその装
置を提供することを目的とする。
されたもので、高品位テレビジョン信号を最適に受信す
るようアンテナを指向させ得る、高品位テレビジョン信
号を受信するようアンテナを指向させる方法及びその装
置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、信号の強度をアンテナの方位角の関数として測
定する工程と、周波数の関数としての信号のエネルギー
の分布状態である信号の平坦度をアンテナの方位角の関
数として測定する工程と、最小閾値を超える信号強度を
維持しながら信号の平坦度を最大化するようアンテナを
回転させる工程と、を含むことを特徴とする高品位テレ
ビジョン信号を受信するようアンテナを指向させる方法
にある。
発明は、信号の強度をアンテナの方位角の関数として測
定する工程と、周波数の関数としての信号のエネルギー
の分布状態である信号の平坦度をアンテナの方位角の関
数として測定する工程と、最小閾値を超える信号強度を
維持しながら信号の平坦度を最大化するようアンテナを
回転させる工程と、を含むことを特徴とする高品位テレ
ビジョン信号を受信するようアンテナを指向させる方法
にある。
【００１１】また、信号の強度がテレビジョン受信機の
同調器において測定され、信号の平坦度がテレビジョン
受信機の等化器において測定されることを特徴とする請
求項１に記載の高品位テレビジョン信号を受信するよう
アンテナを指向させる方法にある。
同調器において測定され、信号の平坦度がテレビジョン
受信機の等化器において測定されることを特徴とする請
求項１に記載の高品位テレビジョン信号を受信するよう
アンテナを指向させる方法にある。
【００１２】また、信号の強度が、同調器の自動利得制
御回路において測定されることを特徴とする請求項２に
記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナ
を指向させる方法にある。
御回路において測定されることを特徴とする請求項２に
記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナ
を指向させる方法にある。
【００１３】また、信号の平坦度が、フィードフォワー
ド部とフィードバック部とを形成する複数のタップを含
む適応等化器において測定されることを特徴とする請求
項２に記載の高品位テレビジョン信号を受信するようア
ンテナを指向させる方法にある。
ド部とフィードバック部とを形成する複数のタップを含
む適応等化器において測定されることを特徴とする請求
項２に記載の高品位テレビジョン信号を受信するようア
ンテナを指向させる方法にある。
【００１４】また、信号の強度と平坦度とがテレビジョ
ン受信機の画面上に表示されることを特徴とする請求項
１に記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアン
テナを指向させる方法にある。
ン受信機の画面上に表示されることを特徴とする請求項
１に記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアン
テナを指向させる方法にある。
【００１５】また、最小閾値を超える信号強度を維持し
ながら最大の信号平坦度を維持するよう、アンテナの方
向が徐々に自動調節されることを特徴とする請求項１に
記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナ
を指向させる方法にある。
ながら最大の信号平坦度を維持するよう、アンテナの方
向が徐々に自動調節されることを特徴とする請求項１に
記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナ
を指向させる方法にある。
【００１６】また、フィードフォワード部がフィードフ
ォワード誤り訂正信号を生成し、フィードバック部が判
定フォワード誤り訂正信号を生成することを特徴とする
請求項４に記載の高品位テレビジョン信号を受信するよ
うアンテナを指向させる方法にある。
ォワード誤り訂正信号を生成し、フィードバック部が判
定フォワード誤り訂正信号を生成することを特徴とする
請求項４に記載の高品位テレビジョン信号を受信するよ
うアンテナを指向させる方法にある。
【００１７】また、総誤り信号がフィードフォワード誤
り訂正信号及び判定フォワード誤り訂正信号から得ら
れ、総誤り信号が信号の平坦度に比例することを特徴と
する請求項７に記載の高品位テレビジョン信号を受信す
るようアンテナを指向させる方法にある。
り訂正信号及び判定フォワード誤り訂正信号から得ら
れ、総誤り信号が信号の平坦度に比例することを特徴と
する請求項７に記載の高品位テレビジョン信号を受信す
るようアンテナを指向させる方法にある。
【００１８】また、信号の強度をアンテナの方位角の関
数として測定する手段と、周波数の関数としての信号の
エネルギーの分布状態である信号の平坦度をアンテナの
方位角の関数として測定する手段と、最小閾値を超える
信号強度を維持しながら信号の平坦度を最大化するよう
アンテナを回転させるモータと、を含むことを特徴とす
る高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指
向させる装置にある。
数として測定する手段と、周波数の関数としての信号の
エネルギーの分布状態である信号の平坦度をアンテナの
方位角の関数として測定する手段と、最小閾値を超える
信号強度を維持しながら信号の平坦度を最大化するよう
アンテナを回転させるモータと、を含むことを特徴とす
る高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指
向させる装置にある。
【００１９】上記課題を解決するために、本発明では、
ディジタルテレビジョン信号の強度と質を測定する方法
及び装置を提供する。これらにより測定された値を用い
ることによって、信号の質を最大にする方向にアンテナ
を最適指向させることができる。
ディジタルテレビジョン信号の強度と質を測定する方法
及び装置を提供する。これらにより測定された値を用い
ることによって、信号の質を最大にする方向にアンテナ
を最適指向させることができる。
【００２０】具体的には、本発明は、信号の強度をアン
テナの方位角の関数として測定する。測定は、テレビジ
ョン受信機の同調器部分における自動利得制御回路を用
いて実施することができる。アンテナの方位角の関数と
しての信号の平坦度は、受信機の適応等化器において測
定する。
テナの方位角の関数として測定する。測定は、テレビジ
ョン受信機の同調器部分における自動利得制御回路を用
いて実施することができる。アンテナの方位角の関数と
しての信号の平坦度は、受信機の適応等化器において測
定する。
【００２１】これら二つの測定値を受信機の画面上にデ
ィスプレイすることができ、従って、最小閾値を超える
信号強度を維持しながら信号の平坦度を最大化するよう
アンテナを調節することができる。別の選択肢として、
アンテナを自動調節することもできる。
ィスプレイすることができ、従って、最小閾値を超える
信号強度を維持しながら信号の平坦度を最大化するよう
アンテナを調節することができる。別の選択肢として、
アンテナを自動調節することもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】高品位テレビジョン信号を受信す
るようアンテナを最適指向させるため、本発明は、受信
信号の平坦度及び信号強度を共にアンテナの方位角の関
数として測定する。これら二つの測定値は、組み合わせ
て、テレビジョンアンテナを最適方向に指向させるため
の指標として用いることができる。
るようアンテナを最適指向させるため、本発明は、受信
信号の平坦度及び信号強度を共にアンテナの方位角の関
数として測定する。これら二つの測定値は、組み合わせ
て、テレビジョンアンテナを最適方向に指向させるため
の指標として用いることができる。
【００２３】信号の強度と平坦度
図１は本発明の一実施の形態によるアンテナ指向技術を
用いた装置のブロック図である。図１に示すように、ア
ンテナ３１０は、線路３１１によって高品位テレビジョ
ン受信機（ＡＴＶ）３２０に接続されている。このＡＴ
Ｖ３２０は、線路３２３によって復調及び等化器３２４
に接続された同調器３２２を含む。
用いた装置のブロック図である。図１に示すように、ア
ンテナ３１０は、線路３１１によって高品位テレビジョ
ン受信機（ＡＴＶ）３２０に接続されている。このＡＴ
Ｖ３２０は、線路３２３によって復調及び等化器３２４
に接続された同調器３２２を含む。
【００２４】動作中、アンテナは無線周波数（ＲＦ）信
号３０１を受信する。上述したように、信号３０１は多
重電気通路を介して受信することができる。同調器３２
２は、線路３２３上に中間周波数（ＩＦ）信号を生成す
る。このＩＦ信号は、復調及び等化器３２４によって処
理される。
号３０１を受信する。上述したように、信号３０１は多
重電気通路を介して受信することができる。同調器３２
２は、線路３２３上に中間周波数（ＩＦ）信号を生成す
る。このＩＦ信号は、復調及び等化器３２４によって処
理される。
【００２５】本発明によれば、ＡＴＶ３２０は、受信信
号の強度Ｓ(Ф)及び平坦度Ｆ(Ф)を測定するそれぞれ手
段３４０，３５０を含む。角度Фはアンテナの方位角３
１２である。
号の強度Ｓ(Ф)及び平坦度Ｆ(Ф)を測定するそれぞれ手
段３４０，３５０を含む。角度Фはアンテナの方位角３
１２である。
【００２６】信号強度は、同調器３２２内の自動利得制
御（ＡＧＣ）レベルとして測定される。この計算を行な
う技術はよく知られている。本発明の推奨する実施の形
態によれば、信号の平坦度は、以下により詳しく説明す
るように、ＡＴＶ復調及び等化器３２４のエネルギーか
ら測定される。
御（ＡＧＣ）レベルとして測定される。この計算を行な
う技術はよく知られている。本発明の推奨する実施の形
態によれば、信号の平坦度は、以下により詳しく説明す
るように、ＡＴＶ復調及び等化器３２４のエネルギーか
ら測定される。
【００２７】信号品質を方位角の関数として表示
相対的な強度３４１及び平坦度３５１、すなわちＳ(Ф)
及びＦ(Ф)は、例えば、テレビジョン画面３６０上に
バー又は数量としてディスプレイすることができる。Ｆ
(Ф) が最大平坦度であるという条件は、強度Ｓ(Ф) が
最小閾値より大であるという条件と共に、アンテナ３１
０の最適方向を表す指標である。
及びＦ(Ф)は、例えば、テレビジョン画面３６０上に
バー又は数量としてディスプレイすることができる。Ｆ
(Ф) が最大平坦度であるという条件は、強度Ｓ(Ф) が
最小閾値より大であるという条件と共に、アンテナ３１
０の最適方向を表す指標である。
【００２８】アンテナにとって最適である姿勢を見出す
ための本方法は、自動最適方向追跡システムにも使用で
きることに留意すべきである。例えば、画面３６０上に
ディスプレイされるのと同じ信号（３４１，３５１）
が、モータ３７０を制御してアンテナを回転させ、最小
閾値を超える信号強度を保ちながら最大の平坦度を維持
するようにすることができる。
ための本方法は、自動最適方向追跡システムにも使用で
きることに留意すべきである。例えば、画面３６０上に
ディスプレイされるのと同じ信号（３４１，３５１）
が、モータ３７０を制御してアンテナを回転させ、最小
閾値を超える信号強度を保ちながら最大の平坦度を維持
するようにすることができる。
【００２９】本発明の推奨する実施の形態では、ＡＴＶ
受信機に見出されるように、適応等化器３２４が使用さ
れる。米国地上ディジタルＴＶ放送のためのＡＴＳＣガ
イドラインに従えば、推奨される等化器３２４の構成
は、Ｔ−空間判定フィードバック型である。ここでＴは
標本抽出周期である。タップの総数は一般に２５６個で
あり、そのうち６４個はフィードフォワード部用で、１
９２個はフィードバック部用である。復調及び等化器３
２４の出力は、「ブラインド」モードでも「判定指向(d
ecision directed)」モードでも測定できる。補正係数
を更新するには、最小平均二乗（ＬＭＳ:least mean sq
uare）加法を用いる。その際、更新速度は１／Ｔでよ
い。
受信機に見出されるように、適応等化器３２４が使用さ
れる。米国地上ディジタルＴＶ放送のためのＡＴＳＣガ
イドラインに従えば、推奨される等化器３２４の構成
は、Ｔ−空間判定フィードバック型である。ここでＴは
標本抽出周期である。タップの総数は一般に２５６個で
あり、そのうち６４個はフィードフォワード部用で、１
９２個はフィードバック部用である。復調及び等化器３
２４の出力は、「ブラインド」モードでも「判定指向(d
ecision directed)」モードでも測定できる。補正係数
を更新するには、最小平均二乗（ＬＭＳ:least mean sq
uare）加法を用いる。その際、更新速度は１／Ｔでよ
い。
【００３０】信号平坦度の測定
図２は、受信されたディジタルテレビジョン信号３０１
の平坦度を決定するための回路４００を示す。所要の主
成分は次の通りである。第一の遅延線路４１０が、有限
インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを用いてフィードフ
ォワード誤り訂正信号（ＦＦＥ）を生成する。この遅延
線路４１０は、タップ（Ｔi）４１１を含む。第二の遅
延線４２０もＦＩＲフィルタを用いるが、これはタップ
（Ｔi）４１２において判定フォワード誤り訂正信号
（ＤＦＥ）を生成する。回路４００は又、誤り計算論理
回路４３０、係数更新論理回路４４０、及びスライサ４
５０も含む。
の平坦度を決定するための回路４００を示す。所要の主
成分は次の通りである。第一の遅延線路４１０が、有限
インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを用いてフィードフ
ォワード誤り訂正信号（ＦＦＥ）を生成する。この遅延
線路４１０は、タップ（Ｔi）４１１を含む。第二の遅
延線４２０もＦＩＲフィルタを用いるが、これはタップ
（Ｔi）４１２において判定フォワード誤り訂正信号
（ＤＦＥ）を生成する。回路４００は又、誤り計算論理
回路４３０、係数更新論理回路４４０、及びスライサ４
５０も含む。
【００３１】この回路の動作中、入力信号シーケンスＹ
m４０１が、第一の遅延線路４１０のタップ４１１を通
じて伝搬される。各タップにおいて、伝搬信号は回路４
０５によってフィルタ係数Ｃmを掛けられる。全タップ
４１１についての和が回路４０６によって合計され、次
式のようなＦＦＥを形成する。
m４０１が、第一の遅延線路４１０のタップ４１１を通
じて伝搬される。各タップにおいて、伝搬信号は回路４
０５によってフィルタ係数Ｃmを掛けられる。全タップ
４１１についての和が回路４０６によって合計され、次
式のようなＦＦＥを形成する。
【００３２】Ｚm＝Σm(Ｙ(n)*Ｃ(ｎ-ｍ))
【００３３】ただし、ｍは１からｎの値を取る。ここで
ｎは遅延線路４１０のタップの総数である。
ｎは遅延線路４１０のタップの総数である。
【００３４】同様に、第二の遅延線路４２０によって生
成されるＤＦＥは、次式のように表される。
成されるＤＦＥは、次式のように表される。
【００３５】Ｗm'＝ Σm'(Ｘ(ｍ’)*Ｄ(ｎ’-ｍ’))
【００３６】ただし、ｍ’ ＝ｎ’，... ，1,である。
ここでｎ’ は第二の遅延線路(ＤＦＥ)４２０用のタッ
プの総数である。
ここでｎ’ は第二の遅延線路(ＤＦＥ)４２０用のタッ
プの総数である。
【００３７】線路４０９上のＤＦＥ(Ｗm)は、回路４３
５によって線路４０８上のＦＦＥ(Ｚ m)から引き算され
る。信号Ｘｍ及びＤｍは、それぞれ第二の遅延線路(Ｄ
ＦＥ)４２０に対する入力及びフィルタ係数である。ｎ
個のタップ全部についての引き算の平均二乗(mean squa
re)は次のように表される。
５によって線路４０８上のＦＦＥ(Ｚ m)から引き算され
る。信号Ｘｍ及びＤｍは、それぞれ第二の遅延線路(Ｄ
ＦＥ)４２０に対する入力及びフィルタ係数である。ｎ
個のタップ全部についての引き算の平均二乗(mean squa
re)は次のように表される。
【００３８】Ｒｍ＝aｖｇ［(Ｚｍ−Ｗｍ)2］
【００３９】この結果は、判定装置、例えばスライサ４
５０に供給され、このスライサ４５０で一組の予測値と
比較される。スライサ４５０の出力(Ｘｍ）は第二の遅
延線路(ＤＦＥ)４２０に供給される。
５０に供給され、このスライサ４５０で一組の予測値と
比較される。スライサ４５０の出力(Ｘｍ）は第二の遅
延線路(ＤＦＥ)４２０に供給される。
【００４０】更に、スライサ４５０の入力と出力との差
が測定される。この差(Ｒｍ)は総判定誤りである。次
に、下式のように、この誤りに適応係数(Ａ)４８０が掛
けられて、ＦＦＥ及びＤＦＥに関する次の係数セットに
対する調整値(Ｅｍ＝Ｒｍ・Ａ）が形成される。
が測定される。この差(Ｒｍ)は総判定誤りである。次
に、下式のように、この誤りに適応係数(Ａ)４８０が掛
けられて、ＦＦＥ及びＤＦＥに関する次の係数セットに
対する調整値(Ｅｍ＝Ｒｍ・Ａ）が形成される。
【００４１】
Ｃｍ+1＝Ｃｍ＋Ｅｍ・Ｙ(ｍ)
＝Ｃｍ＋Ａ・Ｒｍ・Ｙｍ
Ｄｍ+1＝Ｄｍ＋Ａ・Ｒｍ・Ｘ(ｍ)
＝Ｄｍ＋Ｅｍ・Ｘ(ｍ)
【００４２】この係数Ａ ４８０は、与えられたサイク
ルの間、全ての係数について一定であるが、等化器の収
束の進行に伴って調整することができる。
ルの間、全ての係数について一定であるが、等化器の収
束の進行に伴って調整することができる。
【００４３】動作モードわれわれの設計による回路４０
０は、二つのモードで動作することができる。第二の遅
延線路(ＤＦＥ)４２０が、その入力としてスライサの出
力を用いて動作している場合は、等化器はブラインドモ
ードで動作していると言われる。第二の遅延線路(ＤＦ
Ｅ)４２０が、その入力として既知のトレーニング・シ
ーケンスを用いている場合は、等化器は判定指向モード
にある。
０は、二つのモードで動作することができる。第二の遅
延線路(ＤＦＥ)４２０が、その入力としてスライサの出
力を用いて動作している場合は、等化器はブラインドモ
ードで動作していると言われる。第二の遅延線路(ＤＦ
Ｅ)４２０が、その入力として既知のトレーニング・シ
ーケンスを用いている場合は、等化器は判定指向モード
にある。
【００４４】計算結果は、最小Ｒｍに到達するまで、平
衡状態に近づき続ける。ノイズがなく、又、シンボル間
妨害のない理想的な信号の場合は、ＦＩＲのエネルギー
は一つの「中央」タップに集中する。それは、例えば、
中央タップのみが非ゼロ係数を持っており、他の全ての
タップの係数はゼロか又は最小であるはずであるからで
ある。
衡状態に近づき続ける。ノイズがなく、又、シンボル間
妨害のない理想的な信号の場合は、ＦＩＲのエネルギー
は一つの「中央」タップに集中する。それは、例えば、
中央タップのみが非ゼロ係数を持っており、他の全ての
タップの係数はゼロか又は最小であるはずであるからで
ある。
【００４５】しかし、入力信号がマルチパス又は他の障
害のために歪んだ場合は、その時間領域内で、歪み位置
に対応するタップ係数の間に、かなりの量の非ゼロ項が
現れる。
害のために歪んだ場合は、その時間領域内で、歪み位置
に対応するタップ係数の間に、かなりの量の非ゼロ項が
現れる。
【００４６】全てのフィルタ係数の二乗和を、等化器の
エネルギー・パラメータ（中央タップに標準化された）
と定義した場合は、最適の受信方向は、最小閾値を超え
る信号強度の間の、このパラメータの最小値を見出すこ
とによって決定することができる。図３は、本発明によ
り指向させたアンテナを介して受信された信号５００を
示す。この信号は、最小閾値５１０を超える信号強度を
依然として維持しながら、最大の平坦度を有する。
エネルギー・パラメータ（中央タップに標準化された）
と定義した場合は、最適の受信方向は、最小閾値を超え
る信号強度の間の、このパラメータの最小値を見出すこ
とによって決定することができる。図３は、本発明によ
り指向させたアンテナを介して受信された信号５００を
示す。この信号は、最小閾値５１０を超える信号強度を
依然として維持しながら、最大の平坦度を有する。
【００４７】ディジタルテレビジョン信号の強度と平坦
度とを測定するためには、別の手段及び方法も使用でき
ることを理解すべきである。例えば、アンテナはフェイ
ズドアレーの形にしてもよい。
度とを測定するためには、別の手段及び方法も使用でき
ることを理解すべきである。例えば、アンテナはフェイ
ズドアレーの形にしてもよい。
【００４８】本発明を特定の用語と実例を用いて説明し
た。本発明の精神と範囲内で種々の改造や修正が実施可
能であることを理解すべきである。従って、本特許請求
の範囲の目的は、本発明の真の精神と範囲とに合致する
そのような改造や修正の全てを包含することにある。
た。本発明の精神と範囲内で種々の改造や修正が実施可
能であることを理解すべきである。従って、本特許請求
の範囲の目的は、本発明の真の精神と範囲とに合致する
そのような改造や修正の全てを包含することにある。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、信号の強
度をアンテナの方位角の関数として測定する工程と、周
波数の関数としての信号のエネルギーの分布状態である
信号の平坦度をアンテナの方位角の関数として測定する
工程と、最小閾値を超える信号強度を維持しながら信号
の平坦度を最大化するようアンテナを回転させる工程
と、を含むことを特徴とする高品位テレビジョン信号を
受信するようアンテナを指向させる方法としたので、ア
ンテナの最適指向が可能となる。
度をアンテナの方位角の関数として測定する工程と、周
波数の関数としての信号のエネルギーの分布状態である
信号の平坦度をアンテナの方位角の関数として測定する
工程と、最小閾値を超える信号強度を維持しながら信号
の平坦度を最大化するようアンテナを回転させる工程
と、を含むことを特徴とする高品位テレビジョン信号を
受信するようアンテナを指向させる方法としたので、ア
ンテナの最適指向が可能となる。
【００５０】また、信号の強度がテレビジョン受信機の
同調器において測定され、信号の平坦度がテレビジョン
受信機の等化器において測定されるようにしたので、テ
レビジョン受信機の同調器と等化器で信号の強度と平坦
度の測定を可能にした。
同調器において測定され、信号の平坦度がテレビジョン
受信機の等化器において測定されるようにしたので、テ
レビジョン受信機の同調器と等化器で信号の強度と平坦
度の測定を可能にした。
【００５１】また、信号の強度が、同調器の自動利得制
御回路において測定されるようにしたので、同調器の自
動利得制御回路での信号強度の測定を可能にした。
御回路において測定されるようにしたので、同調器の自
動利得制御回路での信号強度の測定を可能にした。
【００５２】また、信号の平坦度が、フィードフォワー
ド部とフィードバック部とを形成する複数のタップを含
む適応等化器において測定されることとしたので、信号
の平坦度の測定が容易になった。
ド部とフィードバック部とを形成する複数のタップを含
む適応等化器において測定されることとしたので、信号
の平坦度の測定が容易になった。
【００５３】また、信号の強度と平坦度とがテレビジョ
ン受信機の画面上に表示されるようにしたので、認識が
容易になった。
ン受信機の画面上に表示されるようにしたので、認識が
容易になった。
【００５４】また、最小閾値を超える信号強度を維持し
ながら最大の信号平坦度を維持するよう、アンテナの方
向が徐々に自動調節されるようにしたので、信号強度が
最小閾値を超えかつ最大の信号平坦度を有するアンテナ
の方向が容易に調節できる。
ながら最大の信号平坦度を維持するよう、アンテナの方
向が徐々に自動調節されるようにしたので、信号強度が
最小閾値を超えかつ最大の信号平坦度を有するアンテナ
の方向が容易に調節できる。
【００５５】また、フィードフォワード部がフィードフ
ォワード誤り訂正信号を生成し、フィードバック部が判
定フォワード誤り訂正信号を生成するようにしたので、
アンテナの最適指向を容易に可能にした。
ォワード誤り訂正信号を生成し、フィードバック部が判
定フォワード誤り訂正信号を生成するようにしたので、
アンテナの最適指向を容易に可能にした。
【００５６】また、総誤り信号がフィードフォワード誤
り訂正信号及び判定フォワード誤り訂正信号から得ら
れ、総誤り信号が信号の平坦度に比例するようにしたの
で、アンテナの最適指向を容易に可能にした。
り訂正信号及び判定フォワード誤り訂正信号から得ら
れ、総誤り信号が信号の平坦度に比例するようにしたの
で、アンテナの最適指向を容易に可能にした。
【００５７】また、信号の強度をアンテナの方位角の関
数として測定する手段と、周波数の関数としての信号の
エネルギーの分布状態である信号の平坦度をアンテナの
方位角の関数として測定する手段と、最小閾値を超える
信号強度を維持しながら信号の平坦度を最大化するよう
アンテナを回転させるモータと、を含むことを特徴とす
る高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指
向させる装置としたので、アンテナの最適指向を可能に
した。
数として測定する手段と、周波数の関数としての信号の
エネルギーの分布状態である信号の平坦度をアンテナの
方位角の関数として測定する手段と、最小閾値を超える
信号強度を維持しながら信号の平坦度を最大化するよう
アンテナを回転させるモータと、を含むことを特徴とす
る高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指
向させる装置としたので、アンテナの最適指向を可能に
した。
【００５８】以上詳述したように、高品位テレビジョン
受信機の受信用アンテナの最適方向を決定する場合は、
受信信号の強度のみで最適のアンテナの方向を十分に決
めることはできない。従って、高品位テレビジョン信号
を最適に受信するようアンテナを指向させために、本発
明では、信号の強度及び平坦度をアンテナの方位角の関
数として測定し、その後、最小閾値を超える信号強度を
維持しながら信号の平坦度を最大化するようアンテナを
回転させる。これによって、アンテナの最適指向が可能
となる。
受信機の受信用アンテナの最適方向を決定する場合は、
受信信号の強度のみで最適のアンテナの方向を十分に決
めることはできない。従って、高品位テレビジョン信号
を最適に受信するようアンテナを指向させために、本発
明では、信号の強度及び平坦度をアンテナの方位角の関
数として測定し、その後、最小閾値を超える信号強度を
維持しながら信号の平坦度を最大化するようアンテナを
回転させる。これによって、アンテナの最適指向が可能
となる。
【図１】 本発明の一実施の形態によるアンテナ指向技
術を用いた装置のブロック図である。
術を用いた装置のブロック図である。
【図２】 本発明による受信されたディジタルテレビジ
ョン信号の平坦度を決定するための回路の一例を示す図
である。
ョン信号の平坦度を決定するための回路の一例を示す図
である。
【図３】 本発明により指向させたアンテナを介して受
信された信号についての周波数に対するエネルギー分布
の関係を示す図である。
信された信号についての周波数に対するエネルギー分布
の関係を示す図である。
【図４】 従来のテレビジョン信号についての周波数に
対するエネルギー分布の関係を示す図である。
対するエネルギー分布の関係を示す図である。
【図５】 高品位テレビジョン信号についての周波数に
対するエネルギー分布の関係を示す図である。
対するエネルギー分布の関係を示す図である。
３０１ 無線周波数信号、３１０ アンテナ、３１２
方位角、３２０ 高品位テレビジョン受信機、３２２
同調器、３２４ 復調及び等化器、３４０ 強度測定手
段、３４１ 受信信号の相対的な強度、３５０ 平坦度
測定手段、３５１ 受信信号の相対的な平坦度、３６０
テレビジョン画面、３７０ モータ、４００，４０
５，４３５ 回路、４０６ 加算回路、４１０ 第一の
遅延線路、４１１，４１２ タップ、４３０ 誤り計算
論理回路、４４０ 係数更新論理回路、４５０ スライ
サ。
方位角、３２０ 高品位テレビジョン受信機、３２２
同調器、３２４ 復調及び等化器、３４０ 強度測定手
段、３４１ 受信信号の相対的な強度、３５０ 平坦度
測定手段、３５１ 受信信号の相対的な平坦度、３６０
テレビジョン画面、３７０ モータ、４００，４０
５，４３５ 回路、４０６ 加算回路、４１０ 第一の
遅延線路、４１１，４１２ タップ、４３０ 誤り計算
論理回路、４４０ 係数更新論理回路、４５０ スライ
サ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジェイ・バオ
アメリカ合衆国、ニュージャージー州、
ブリッジウォーター、シャファー・ロー
ド 77
(56)参考文献 特開 平９−36704（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−154316（ＪＰ，Ａ)
米国特許5574509（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 3/00 - 3/46
H01Q 21/00 - 25/04
H04N 5/44
Claims (9)
- 【請求項１】 信号の強度をアンテナの方位角の関数と
して測定する工程と、周波数の関数としての信号のエネルギーの分布状態であ
る 信号の平坦度をアンテナの方位角の関数として測定す
る工程と、 最小閾値を超える信号強度を維持しながら信号の平坦度
を最大化するようアンテナを回転させる工程と、 を含むことを特徴とする高品位テレビジョン信号を受信
するようアンテナを指向させる方法。 - 【請求項２】 信号の強度がテレビジョン受信機の同調
器において測定され、信号の平坦度がテレビジョン受信
機の等化器において測定されることを特徴とする請求項
１に記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアン
テナを指向させる方法。 - 【請求項３】 信号の強度が、同調器の自動利得制御回
路において測定されることを特徴とする請求項２に記載
の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指
向させる方法。 - 【請求項４】 信号の平坦度が、フィードフォワード部
とフィードバック部とを形成する複数のタップを含む適
応等化器において測定されることを特徴とする請求項２
に記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテ
ナを指向させる方法。 - 【請求項５】 信号の強度と平坦度とがテレビジョン受
信機の画面上に表示されることを特徴とする請求項１に
記載の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナ
を指向させる方法。 - 【請求項６】 最小閾値を超える信号強度を維持しなが
ら最大の信号平坦度を維持するよう、アンテナの方向が
徐々に自動調節されることを特徴とする請求項１に記載
の高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指
向させる方法。 - 【請求項７】 フィードフォワード部がフィードフォワ
ード誤り訂正信号を生成し、フィードバック部が判定フ
ォワード誤り訂正信号を生成することを特徴とする請求
項４に記載の高品位テレビジョン信号を受信するようア
ンテナを指向させる方法。 - 【請求項８】 総誤り信号がフィードフォワード誤り訂
正信号及び判定フォワード誤り訂正信号から得られ、総
誤り信号が信号の平坦度に比例することを特徴とする請
求項７に記載の高品位テレビジョン信号を受信するよう
アンテナを指向させる方法。 - 【請求項９】 信号の強度をアンテナの方位角の関数と
して測定する手段と、周波数の関数としての信号のエネルギーの分布状態であ
る 信号の平坦度をアンテナの方位角の関数として測定す
る手段と、 最小閾値を超える信号強度を維持しながら信号の平坦度
を最大化するようアンテナを回転させるモータと、 を含むことを特徴とする高品位テレビジョン信号を受信
するようアンテナを指向させる装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/219,060 US6509934B1 (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Directing an antenna to receive digital television signals |
| US09/219060 | 1998-12-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000201011A JP2000201011A (ja) | 2000-07-18 |
| JP3375311B2 true JP3375311B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=22817686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36116799A Expired - Fee Related JP3375311B2 (ja) | 1998-12-22 | 1999-12-20 | 高品位テレビジョン信号を受信するようアンテナを指向させる方法及びその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6509934B1 (ja) |
| EP (1) | EP1014477A3 (ja) |
| JP (1) | JP3375311B2 (ja) |
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| KR100364783B1 (ko) * | 2000-07-28 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 디지털 텔레비젼 수신기 및 그 디지털 텔레비젼 수신기의안테나를 제어하는 방법 |
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| JP4033178B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2008-01-16 | 船井電機株式会社 | テレビジョン放送受信システム及びテレビジョン放送受信装置 |
| JP4151619B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2008-09-17 | 船井電機株式会社 | ディジタルテレビジョン放送信号受信装置 |
| MY142732A (en) * | 2004-06-28 | 2010-12-31 | Sony Emcs Malaysia Sdn Bhd | Electronic switch for tv signal booster |
| KR100587356B1 (ko) | 2004-10-04 | 2006-06-08 | 엘지전자 주식회사 | 디지털 방송 수신기 및 디지털 방송 수신용 스마트 안테나제어 방법 |
| JP2006217272A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Funai Electric Co Ltd | アンテナの設定装置 |
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| CN112504428A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-03-16 | 威海北洋光电信息技术股份公司 | 低功耗嵌入式高速分布式光纤振动传感系统及其应用 |
Family Cites Families (13)
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| US4030099A (en) * | 1974-12-12 | 1977-06-14 | Westinghouse Electric Corporation | Digital antenna control apparatus for a communications terminal |
| US4696053A (en) * | 1985-07-03 | 1987-09-22 | Canadian Marconi Corporation | Antenna alignment system and method |
| FI85427C (fi) * | 1989-06-14 | 1992-04-10 | Vaisala Oy | Foerfarande och anordning foer ett objekts azimut- och elevationsmaetning. |
| KR0168063B1 (ko) * | 1992-06-10 | 1999-05-01 | 강진구 | 윤곽검출 전처리 회로 |
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-
1998
- 1998-12-22 US US09/219,060 patent/US6509934B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-11-09 EP EP99122334A patent/EP1014477A3/en not_active Withdrawn
- 1999-12-20 JP JP36116799A patent/JP3375311B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP1014477A2 (en) | 2000-06-28 |
| EP1014477A3 (en) | 2001-05-23 |
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