JP3474994B2 - Fm多重放送受信方法 - Google Patents

Fm多重放送受信方法

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JP3474994B2 JP01613296A JP1613296A JP3474994B2 JP 3474994 B2 JP3474994 B2 JP 3474994B2 JP 01613296 A JP01613296 A JP 01613296A JP 1613296 A JP1613296 A JP 1613296A JP 3474994 B2 JP3474994 B2 JP 3474994B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FM多重放送で送
信された文字データ等をパーソナルコンピュータの画面
上に表示することができるFM多重信号受信方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、新しいサービスを提供する放送の
1つとして、FMステレオ放送のベースバンド信号の空
いたスペクトル領域に、デジタル信号を多重して送信す
るFM多重放送の開発・実用化が進められている。
【0003】FM多重放送は、現行FMステレオ放送の
音声信号よりも高い周波数帯に新たにデジタル信号を多
重し、交通情報、文字・図形情報などを放送する新しい
メディアである。周波数を有効に利用できること、放送
設備が簡易に実現できること、移動体でデータが受信で
きることから自動車などへの移動体へ交通情報等を容易
に伝送できることなどが特徴として挙げられる。
【0004】従って、FM多重放送は、受信機を搭載し
た自動車等に対してリアルタイムでの渋滞情報等を伝送
する手段として、あるいは、ハンディタイプの受信機を
持つユーザに対して必要な情報をいつでもどこでもアク
セスできる低廉な伝送路を提供する手段として、一部実
用化が開始されている。
【0005】以下、従来のFM多重放送受信装置の構成
について説明する前に、まずFM多重放送におけるデー
タ構造の概略を説明する。FM多重放送においては、受
信状態を劣化させる要因として、マルチパス妨害やフェ
ージング妨害がある。特に、移動体受信の場合において
は、一般にその伝送路特性は非常に劣悪である。その場
合でも、できるだけ一度で完全に受信できるシステムが
望ましい。しかし、実際には、一度の受信で送信された
データを完全に受信できない場合があり、その際には再
送信されるデータを受信して、受信できなかったデータ
を補完することが前提となる。FM多重放送のサービス
エリアは、FMステレオ放送のサービスエリアと同等で
あることが望ましいが、このサービスエリア内において
も平均ビット誤り率が大きい場所がある。従って、送信
されるデータの構造は、このような劣悪な伝送路特性を
考慮して、その誤り訂正方式およびフレーム構成が決定
されている。
【0006】特に、フェージング妨害による極端な電圧
低下によって生ずる誤りは致命的であり、誤り訂正が不
可能な場合がある。そこで、フェージングによって生ず
る誤りの平均的なバースト長に送信されるデータの単位
データ長を合せることにより、誤り訂正が不可能な誤り
が生じた場合には、上記単位データごと再送信された単
位データと置換えることで補完することが可能となる。
【0007】さらに、誤り訂正効果が高いことから、誤
り訂正方式としては2つのブロック符号を直交して配置
した積符号が用いられる。したがって、データは、縦方
向および横方向ともに誤り訂正符号を含む2次元的なフ
レーム構造をとることになる。
【0008】そして、送信データは上記1フレーム中の
データを基本単位とする階層構造を有するデータ構造と
なる。以上に述べたことの具体例として、さらに、文献
(Proc. of Vehicle Navigat
ion & Information Systems
Conference(1994)A4−2 pp.
111 〜116 )に開示されている、FM多重放送
方式について説明する。
【0009】図7に、上記データの階層構造の仕様を示
す。階層1においては、伝送路特性が指定されている。
通常のFMステレオ放送信号であるL+R信号およびL
−R信号より高周波側に、多重信号が重畳される。
【0010】この重畳方式は、多重信号から音声信号へ
の妨害が音声変調度が小さいときに顕著となることを考
慮して、L−R信号の変調度により多重信号のレベルを
コントロールするLMSK(Level contro
lled MinimumShift Keying
)方式が採用されている。
【0011】階層2は、誤り訂正方式を含む、データの
フレーム構成が規定されている。各フレームは、列方向
に272ブロックからなり、先頭には16ビットのBI
C(Block Identification Co
de )が付加され、このBICに基づいてフレーム同
期およびブロック同期が行なわれる。列方向の272ブ
ロックのうち、190ブロックはデータを伝送するパケ
ットであり、82ブロックは列方向のパリティを伝送す
るパリティパケットである。各パケットは、行方向に1
76ビットの情報部、誤り検出符号である14ビットの
CRC(Cyclic Redundancy Cod
e)および82ビットのパリティ部より構成される。
【0012】つまり、送信データはこの1フレームを基
本単位として、この段階でまず誤り訂正が行なわれる。
尚、実際に送出されるときは、図10に示すように、縦
方向にはパケットとパリティパケットが所定の順序に並
び替えられて送出される。
【0013】階層3は、データパケットの構成を規定す
る。データパケットは、フレーム内の各行(パケット)
のうち、BIC、CRCおよびパリティを除いた176
ビットからなる。
【0014】さらに、このデータパケットは、プリフィ
ックスとデータブロックで構成される。プリフィックス
には、データの内容を識別するための情報が含まれ、た
とえば後に述べるどの番組内容にそのデータパケットが
属するかを指定している。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、主音声信号
に、これとは別に付加情報データを多重した後、FM変
調して伝送されるFM多重放送を受信し、多重データを
デコードするデータ受信部と、このデータ受信部から一
定時間t毎に転送される一定データ長の単位データを解
析処理して表示画面を構成するデータ解析処理部とを備
えるFM多重放送受信装置において、前記データ受信部
にて、第1の前記単位データの受信時に、該単位データ
受信から予め設定された第1所定数n個の単位データの
受信後に、前記データ解析処理部にて前記位データの
解析処理を行う第1処理モードと、第2の前記単位デー
タの受信時に、該単位データに含まれる指定情報に基づ
き設定される第2所定数m個の単位データの受信後に、
前記データ解析処理部にて前記単位データの解析処理を
行う第2処理モードとを有するFM多重受信方法におい
て、前記第1及び第2単位データの受信を判別するステ
ップと、前記第1の単位データの受信を判別したとき、
前記第1所定数nに前記一定時間tを乗じて時間T
n×tを計算し、前記第2の単位データの受信を判別し
たとき、前記第2所定数mに前記一定時間tを乗じて時
間T2=m×tを計算するステップと、前記位データ
の受信判別後、前記時間T1又はT2を計測するステッ
プと、前記時間T1又はT2が経過したとき、前記
データの解析処理を行うステップとからなる。
【0016】階層5は、FM多重放送により伝送される
一まとまりの情報データ、すなわち番組データの構成を
規定する。図7は、この番組データの構成を示してい
る。文字、図形情報の番組は複数のデータグループから
構成され、先頭のデータグループは番組管理データとし
て、番組番号、ページ総数など番組全体にかかわる符号
化された情報からなる。また番組管理データに引続い
て、ページデータが複数個あり、1ページごとのデータ
が符号化されている。
【0017】番組データおよびページデータは、データ
ヘッダ部とデータユニット群から構成される。データユ
ニット群は、文字データ部やフォトグラフィック図形デ
ータ部など、各符号化ごとに分割された複数のデータユ
ニットにより構成されている。
【0018】つまり、以上のようなデータ構造において
は、受信側において番組データが一まとまりの情報を示
す一群のデータをなしている。たとえば、交通情報であ
れば、番組情報は特定の路線(高速道路等)の各ジャン
クションでの混雑状況等を示し、天気予報であれば、特
定の地域における天気予報情報等を示すことになる。と
ころで、上述のFM多重放送を受信するFM多重放送受
信装置における表示は、一般的には1ページ分の表示領
域(日本語表示で15.5文字×2.5行に相当)を有
する液晶画面で行われる。
【0019】このため、複数ページにまたがる番組等で
は表示領域が狭く見づらいという欠点があった。この問
題点を解消するために、受信した多重データをパーソナ
ルコンピュータ(以下、パソコンと称す)に取り込み、
このパソコン上の表示画面に表示する方法が提案されて
いる。
【0020】図9にパソコンを利用したFM多重放送受
信装置の従来例におけるブロック図を示す。FM多重放
送受信装置100は、FM電波を受けるアンテナ12
と、アンテナ12の出力を受けてFM復調するFMチュ
ーナ部14と、FMチューナ部14の出力を受けてベー
スバンド信号の抽出と誤り訂正を行ない対応するデジタ
ル信号を出力するFM多重デコード部15とで構成され
るデータ受信部及びデジタル信号を受けて表示単位デー
タ(ページデータ)を構成し対応する文字等を表示する
パソコン120(データ解析処理部)とを含む。
【0021】アンテナ12によって受信されたFM多重
放送信号は、FMチューナ部14におけるFM復調回路
2において、PLL回路4から出力される局部発振波に
より同期検波され、バッファ6を介して、FM多重デコ
ード部15に出力される。
【0022】FM多重デコード部15は、バッファ回路
8を介して、FM復調された信号を受け、バンドパスフ
ィルタ18により所定の周波数領域の信号成分を取出し
た後、復調LSI20においてLMSK復調、同期検出
及び誤り訂正を行なう。
【0023】CPU26は、復調LSI20から18m
sec毎にデータ転送要求を受けて、復調LSI20か
ら受信データを読み出す。このとき、誤り訂正不能なパ
ケットデータが存在する場合は、このCPU26におい
てそのデータが削除され、表示に必要なデータのみが選
別されて出力される。
【0024】RAM28は、CPU26からのデータを
18msec毎に1パケットの割合で蓄積し、インタフ
ェース30に対してデータを出力するためのバッファと
して動作する。
【0025】アドレスデコーダ32は、CPU26が、
パソコン120をアクセスしたことを検知すると、イン
タフェース30からデータを出力させる。コントローラ
34は、通常においては、インタフェース30からの出
力データを受けて、パソコン120に対してデータの出
力を行なう。ただし、装置の立上げ時などにおいては、
ROM36に記憶されているデータに基づいて、インタ
フェース間の初期設定を行なう。
【0026】パソコン120は、インタフェース38を
介して、FM多重デコード部15から出力されるデータ
を受ける。CPU40は、インタフェース38からの出
力データ、すなわちパケットデータを受けて、図6にお
いて示した階層構造に従って、データパケットからデー
タブロックを抽出し、データブロックからデータグルー
プを再構成し、データグループに対して誤り検出を行な
う。さらに、CPU40は、データグループ中のデータ
グループデータからページデータに相当するデータヘッ
ダおよびデータユニット群を抽出し、番組データを再構
成する。
【0027】再構成された番組データは、各番組ごとに
順次メモリ44にページデータ単位で記憶される。CP
U40は、所定のページ数のページデータを選択して、
表示部42に出力し、表示部42は、受取ったページデ
ータに基づいて、対応する文字情報あるいは図形情報を
出力する。
【0028】ここで、表示部42は、たとえば、ノート
型のパーソナルコンピュータでは、液晶フラットパネル
ディスプレイが用いられ、その表示領域は、640×4
00ドットあるいはそれ以上の解像度を有する。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】上述のFM多重放送の
番組の種類には逐次番組と記録番組がある。逐次番組
は、FM放送(主番組)の内容に連動する情報番組であ
り、例えば、音楽番組において現在、流れている曲のタ
イトルや歌手名等の情報を表示するものである。
【0030】一方、記録番組は、FM放送の内容とは無
関係の情報番組であり、例えば、ニュース、天気予報、
交通情報などの情報を表示するものである。ところで、
FM多重放送の運用制限事項においては、上述の逐次番
組は、その復号処理タイミングが当該パケット受信から
指定ブロック数(302ブロック)後のパケット受信時
というように定められている。
【0031】従って、従来のFM多重放送受信装置にお
いては、データ受信部は、受信データが逐次番組を示す
データであることを判定すると共に、復号処理タイミン
グを設定するためにブロック数のカウントを開始し、3
02ブロックカウント後、そのタイミングをデータ解析
処理部へ転送する必要があった。
【0032】また、FM多重放送では、時刻情報を送信
しているが、その時刻設定タイミングは、当該パケット
データ受信の2フレーム(1フレーム=272ブロッ
ク)後の指定ブロック番号のパケット受信時と定められ
ている。従って、上述と同様にデータ受信部は、時刻タ
イミングを設定するために数をカウントして、そのタイ
ミングをデータ解析処理部へ転送する必要があった。
【0033】
【課題を解決するための手段】本発明は、主音声信号
に、これとは別に付加情報データを多重した後、FM変
調して伝送されるFM多重放送を受信し、多重データを
デコードするデータ受信部と、このデータ受信部から一
定時間t毎に転送される一定データ長の単位データを解
析処理して表示画面を構成するデータ解析処理部とを備
えるFM多重放送受信装置であって、前記データ受信部
にて特定の単位データの受信時から所定数n個の単位デ
ータの受信後に、前記データ解析処理部にて前記特定の
単位データの解析処理を行うFM多重受信方法におい
て、前記特定の単位データの受信を判別するステップ
と、前記特定の単位データの受信を判別したとき、前記
所定数nに前記一定時間tを乗じて時間T=n×tを計
算するステップと、前記特定の単位データの受信判別
後、前記時間Tを計測するステップと、前記時間Tが経
過したとき、前記特定の単位データの解析処理を行うス
テップとからなる。
【0034】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態にお
けるFM多重放送受信装置の構成を示すブロック図であ
り、図9の従来例と同一部分には同一符号を付し、説明
を省略する。図1において、図9と異なる点は、FM多
重デコード部15のアドレスデコーダとRAMを削除
し、CPU26とコントローラ34との間にバッファ2
9を配置した点である。このバッファ29は、CPU2
6からの1パケット(24バイト)分のデータが蓄積さ
れるデータバッファ部、CPU26からの1バイトのス
テータスが蓄積されるステータスバッファ部及びパソコ
ン120のCPU40からの2バイトのコマンドを蓄積
するコマンドバッファ部よりなり、それぞれ、シフトレ
ジスタで構成されている。尚、パソコン120のハード
構成は従来と同一である。
【0035】ここで、前記データバッファ部に蓄積され
る1パケット分のデータは図2に示すように、階層3の
データ(22バイト)、当該パケットのブロック番号
(1バイト)及び当該パケットが横処理データ(横方向
のみ誤り訂正を行ったデータ)か縦処理データ(横方向
に続いて縦方向にも誤り訂正を行ったデータ)であるか
を示すステータス(1バイト)で構成される。
【0036】FM多重デコード部15のCPU26は、
18msec毎に1パケットのデータを受信し、バッフ
ァ29及びコントローラ34を介してパソコン120に
転送する。
【0037】一方、パソコン120のCPU40はイン
タフェース38を介してFM多重デコード部15からの
パケットデータを受信し、番組解析を行い表示する。ま
た、CPU26に対して、チューニング指令等のコマン
ドを送信する。
【0038】次に、上記FM多重放送受信装置の動作に
ついて詳しく説明する。まず、CPU26の動作につい
て説明する。図3は、CPU26の動作を示すフローチ
ャートである。
【0039】CPU26は復調LSI20から転送され
る18msec毎に1パケットのデータを受信する(ス
テップ10)。受信したデータは順次データ解析処理部
120へ転送する(ステップ11)。そして、転送が終
了すると、ステップ10に戻り上記ルーチンが繰り返さ
れる。
【0040】次に、CPU40の動作について説明す
る。図4は、CPU40のメインルーチンを示すフロー
チャートである。CPU40は、FM多重デコード部1
5から1パケットのデータを受信する(ステップS2
0)。受信したパケットデータのプリフィックス(図7
の階層3)を見て当該パケットが逐次番組パケットか否
かを判別すると共に、データブロックを見て当該パケッ
トが時刻情報パケットか否かを判別する(ステップS2
1)。ステップ21で受信パケットが逐次番組または時
刻情報のパケットでない場合、番組が完成しているかど
うかを判定する(ステップS22)。即ち、通常、1番
組は複数パケットで構成されるため、受信パケットが番
組の最後のパケットである場合以外は、番組を完成する
ことができない。この場合は、ステップS20へ戻り、
次のパケットを受信する。また、番組の最後のパケット
を受信した場合は番組が完成する。この場合は、メモリ
44の内容及び若しくは表示内容を更新することによっ
て番組処理を行う(ステップS23)。
【0041】一方、ステップS21で受信パケットが逐
次番組または時刻情報のパケットである場合、処理タイ
ミングを計算する(ステップS24)。この処理タイミ
ングの計算について説明する。まず、逐次番組の場合、
前述したように、逐次番組の先頭パケットを受信した時
から302ブロック後に復号処理を行う必要がある。そ
こで、本発明では、復号処理タイミングを、ブロック数
をカウントすることによるのではなく、時間に換算する
ことにより得る。
【0042】即ち、パケット受信周期t=18msec
であるから、逐次番組の先頭パケット受信から復号処理
開始までの必要な待ち時間T1は、
【0043】
【数1】
【0044】となる。次に、時刻情報は所定時間毎に所
定フレームの任意の1パケットに書き込まれており、時
刻設定タイミングが、当該パケット受信から2フレーム
(1フレーム=272ブロック)後の指定ブロック番号
のパケット受信時と定められている。従って、時刻情報
パケット受信から時刻設定処理開始までの必要な待ち時
間はT2は、
【0045】
【数2】
【0046】となる。ここで、n1は時刻情報パケット
のブロック番号であり、復調LSIからのステータス情
報から得ることができる。また、n2は指定ブロック番
号であり、予め放送局で指定されており時刻情報パケッ
ト内に書き込まれている。
【0047】尚、パソコン120に転送されるデータ
は、横処理データと縦処理データの場合があり、上記数
1及び数2の式は横処理データの場合のものであり、縦
処理データの場合は、縦方向誤り訂正に約1フレーム時
間要するので、逐次番組及び時刻情報パケットが正しく
転送された時には、横処理データの場合に対して既に、
約1フレームの時間遅れていることになる。従って、こ
の場合の待ち時間は、上記数1及び数2の式において、
それぞれ、約1フレームに相当する時間だけ差し引く必
要がある点に注意を要する。
【0048】このようにして、ステップS24で所定の
データ解析処理までの待ち時間が計算された後、CPU
40が有する内部タイマーにより前記待ち時間の計測を
開始する(ステップS25)。ステップS25が終了す
ると、メインルーチンはステップS20に戻ると共に、
タイマー処理ルーチンが動作する。
【0049】次に、タイマー処理ルーチンについて図5
に従い説明する。まず、前述のタイマー動作開始後、所
定の待ち時間が経過して処理タイミングが到来したか否
かを判断する(ステップS30)。NOの場合、ステッ
プS30にもどり、YESの場合、タイマー動作を停止
する(ステップS31)。
【0050】そして、前記メインルーチンのステップS
22とS23の場合と同様に、番組が完成しているかど
うかを判定する(ステップS32)。番組が完成してい
れば番組処理(ステップS33)を行った後ステップS
30に戻り、また、ステップS32で番組が完成してい
なければそのままステップS30に戻る。
【0051】次に、図6は、図1に示したFM多重放送
受信装置100をノートブック型パソコンとPCMCI
Aカード(以下PCカードと称す。)を用いて構成した
場合の概略図を示す。
【0052】この場合、FM多重デコード部15がPC
カード化されパソコン120に対して着脱可能となって
いる。FMチューナ部14は、FM多重デコード部15
と接続コードによって接続される構成としている。以上
のような構成とすることにより、FMチューナ部14を
パソコン120から遠ざけることが可能となり、受信信
号にパソコン120からのノイズが混入することを防止
することが可能となる。
【0053】もちろん、図6に示したようにFMチュー
ナ部14とFM多重デコード部15とを接続コードによ
り接続する構成ではなく、両者を一体化することで、よ
り携帯に便利な形とすることも可能である。
【0054】
【発明の効果】上述のごとく、本発明によれば、データ
受信部の負荷が軽減されることにより、データ受信部に
高性能のCPUを必要としないため、データ受信部をデ
ータ解析処理部とは独立したユニットで構成する場合、
データ受信部を安価に実現できる。
【0055】また、データ受信部とデータ解析処理部と
の独立性が高いため、各部のモジュール設計を容易に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のFM放送受信装置の概略ブロック図で
ある。
【図2】本発明における1パケットの転送データの構成
を示す図である。
【図3】CPU26のメインルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図4】CPU40のメインルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図5】CPU40のタイマー処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【図6】本発明におけるFM多重放送受信装置の外観を
示す図である。
【図7】FM多重放送の仕様を示す図である。
【図8】番組データの構成を示す図である。
【図9】従来のFM多重放送受信装置の概略ブロック図
である。
【図10】FM多重放送における送出フレームの構成を
示す図である。
【符号の説明】
2FM復調回路 4PLL回路 6、8、29 バッファ回路 12 アンテナ 14 チューナ 15 FM多重デコード部 16 20 復調LSI 26、40 CPU 28 RAM 30、38 インタフェース回路 32 アドレスデコーダ 34 コントローラ 36 ROM 42 表示部 44 メモリ 100 FM多重放送受信装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−28390(JP,A) 特開 平6−46014(JP,A) 特表 平5−501032(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/16 H04H 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主音声信号に、これとは別に付加情報デ
    ータを多重した後、FM変調して伝送されるFM多重放
    送を受信し、多重データをデコードするデータ受信部
    と、このデータ受信部から一定時間t毎に転送される一
    定データ長の単位データを解析処理して表示画面を構成
    するデータ解析処理部とを備えるFM多重放送受信装置
    において、 前記データ受信部にて、第1の前記単位データの受信時
    に、該単位データ受信から予め設定された第1所定数n
    個の単位データの受信後に、前記データ解析処理部にて
    前記位データの解析処理を行う第1処理モードと、第
    2の前記単位データの受信時に、該単位データに含まれ
    る指定情報に基づき設定される第2所定数m個の単位デ
    ータの受信後に、前記データ解析処理部にて前記単位デ
    ータの解析処理を行う第2処理モードとを有するFM多
    重受信方法において、 前記第1及び第2単位データの受信を判別するステップ
    と、前記第1の単位データの受信を判別したとき、前記
    第1所定数nに前記一定時間tを乗じて時間T=n×
    tを計算し、前記第2の単位データの受信を判別したと
    き、前記第2所定数mに前記一定時間tを乗じて時間T
    2=m×tを計算するステップと、前記位データの受
    信判別後、前記時間T1又はT2を計測するステップ
    と、前記時間T1又はT2が経過したとき、前記位デ
    ータの解析処理を行うステップとからなることを特徴と
    するFM多重放送受信方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の単位データは、逐次番組デー
    タである請求項1記載のFM多重放送受信方法。
  3. 【請求項3】 前記第2の単位データは、時刻情報デー
    タである請求項1記載のFM多重放送受信方法。
  4. 【請求項4】 前記データ解析処理部は、パーソナルコ
    ンピュータに含まれ、前記データ受信部は、着脱可能な
    インタフェース部により前記パーソナルコンピュータと
    接続される請求項1記載のFM多重放送受信装置。
JP01613296A 1996-01-31 1996-01-31 Fm多重放送受信方法 Expired - Fee Related JP3474994B2 (ja)

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