JP3594657B2

JP3594657B2 - FM multiplex broadcast receiver

Info

Publication number: JP3594657B2
Application number: JP18964794A
Authority: JP
Inventors: 三利佐々木
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1994-08-11
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: JPH0856207A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＦＭ放送波に多重されて送信される多重信号を受信し、復調して利用するスーパヘテロダイン方式のＦＭ多重放送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＭ多重放送は、ＶＨＦ帯のＦＭ放送に図６の階層に示すように、通常の番組放送用の信号に斜線を施して示すデジタル信号による多重信号を付加し、この多重信号によって種々の情報を伝達することができる。この多重信号を用いて、たとえば交通情報などを提供することが計画されている。
【０００３】
図６は、ＦＭ多重放送におけるプロトコルの階層構造を表す図である。ここに紹介する１例のＦＭ多重放送では、ＯＳＩ（ＯｐｅｎＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｃｏｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルに従って、階層１のフィジカル層の上に、階層２のリンク層、階層３のネットワーク層、階層４のトランスポート層、階層５のセッション層、階層６のプレゼンテーション層、階層７のアプリケーション層がそれぞれ定められている。階層１のフィジカル層としては、周波数スペクトルが約７６ｋＨｚ±１０ｋＨｚで１６ｋｂｉｔ／Ｓのビットレートで、Ｌ−ＭＳＫ（ＭｉｎｉｍｕｎＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ；最小推移キーイング）変調されて送信されることが定められている。
【０００４】
図７は、第１の従来技術を用いたＦＭ多重放送受信装置のブロック図である。アンテナ５１で受信された信号は、高周波増幅回路（以後、「ＲＦ回路」と称する）５２で増幅され、周波数変換回路５３で局部発振器５４から発生された信号と混合されて、２つの信号の周波数の差の周波数（以後、「中間周波数」と称する）の信号に変換される。前記信号は、中間周波フィルタ（以後、「ＩＦフィルタ」と称する）５５，５６で濾波され、アンプ５７で増幅された後、ＦＭ検波回路５８で復調されて番組放送信号と多重信号とが得られる。番組放送信号と多重信号とは、オーディオ回路５９とデコーダ６１とにそれぞれ入力される。オーディオ回路５９は、番組放送信号がステレオ信号であれば左右の信号に分離し、スピーカ６０から音響出力として出力する。またデコーダ６１は入力された多重信号をデジタル信号に復調してデータ処理回路６２に入力し、データ処理回路６２は前記デジタル信号をたとえば操作者の操作などに応じて表示手段６３に表示する。
【０００５】
本従来技術では、ＦＭ検波回路５８まではどちらにも番組放送信号と多重信号とは同一の回路で処理される。したがって、ＩＦフィルタ５５，５６の帯域幅を多重信号の周波数帯域を含む広い帯域幅に設定する必要があるけれども、帯域幅を広げれば、Ｓ／Ｎ比が悪化したり、隣接妨害などの影響が大きくなり、番組放送信号を音質よく受信することができなくなる。また、逆に、前記影響を取除くために、ＩＦフィルタ５５，５６の帯域幅を狭くすると、番組放送信号より広い周波数帯域が必要な多重信号を充分に受信することができなくなる。
【０００６】
また、ＦＭ検波の歪率特性を良好にするため、ＩＦフィルタに群遅延特性が平坦なものを使うことがあるが、一般的に帯域外の減衰特性が悪く、番組放送信号用としてはやはり隣接妨害などの影響が大きくなる問題がある。
【０００７】
このような問題を解決するための第２の従来技術として、特開平４−３２９０１８が挙げられる。本従来技術は、ＦＭ放送波に多重されて送信される多重信号を、たとえば車両など、受信状態の変化しやすい状況にある受信装置で受信・利用するときに、受信した信号の品質を電界強度レベル、隣接妨害レベル、マルチパスレベルによって判断し、前記品質が信号を良好に受信できなくなるほど悪化した場合、ＩＦフィルタの帯域幅およびステレオ／モノラルを切換え、受信状態を改善する。また、前記各レベルから前記信号品質が、一定レベル以下であると判断した場合、ＦＭ多重放送の番組の１つであり、同一番組を放送している放送局の周波数リストを多重信号によって送信するラジオデータシステムを利用して、同一番組を放送しており、現在受信している放送局より受信状態の良い別の放送局に自動的に切換える自動追従制御を行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
第１の従来技術では、オーディオ回路５９に入力される信号とデコーダ６１に入力される信号とは同一のものであり、アンテナ５１で受信されてからＦＭ検波回路５８で復調されるまで、同一の回路で処理されている。このため、ＩＦフィルタ５５，５６の帯域幅を番組放送信号を良好に取出すために狭く設定すると、番組放送信号より広い周波数帯域を利用している多重信号が欠落してしまう。また、逆に多重信号を良好に取出すために前記帯域幅を広く設定したり、群遅延特性平坦品を使うと、番組放送信号の障害となる隣接妨害などの影響を完全に取除くことができない。
【０００９】
また、アンプ５７の利得を高くするとＦＭ検波回路のノイズフィギュア（ＮＦ）の影響が少なくなり、また多重信号のＳ／Ｎ比が良くなるので、多重信号に対しては好適となる。しかし、ＦＭ多重放送は交通情報などを提供しているので、車両など移動体に車載された受信装置で信号を受信し、前記情報を利用する場合が考えられる。このような場合では移動体が移動することで受信状態が変化し、ノイズの大きさも様々に変化して目立ちやすくなる。通常のＦＭ放送番組を良好に視聴するには雑音の目立たない音質にする必要があり、そのためには適度なアンプの利得が要求されるため、アンプをあまり高利得にすることができない。
【００１０】
また第２の従来技術では、受信状態が悪化するとＩＦフィルタをより帯域幅の狭いものと切換えて隣接妨害などを防止しており、番組放送信号と多重信号の両方を良好に復調することは困難である。
【００１１】
本発明の目的は、ＦＭ多重放送電波から番組放送信号および多重信号の両方を良好な周波数特性で取出すことのできるＦＭ多重放送受信装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＦＭ放送をスーパヘテロダイン方式によって受信し、ＦＭ放送番組内容と多重化された情報とを復調するＦＭ多重放送受信装置において、
中間周波数に変換された受信信号である中間周波数信号を、ＦＭ放送番組内容復調のために濾波して増幅し、検波する番組信号用中間周波数回路と、
前記中間周波数信号を、前記番組信号用中間周波数回路のＦＭ検波出力を低域濾波した信号によって、ＦＭ放送番組信号によるＦＭ変調成分を打消す方向にＦＭ変調した専用局部発振周波数信号を用いて、専用中間周波数信号に変換するＦＭ変換回路と、
ＦＭ変換回路からの専用中間周波数信号を濾波して増幅する多重信号用中間周波数回路とを含むことを特徴とするＦＭ多重放送受信装置である。
また本発明の前記多重信号用中間周波数回路の濾波特性は、中心周波数付近の減衰量が帯域幅の両側の減衰量よりも大きい双峰特性であることを特徴とする。
【００１５】
【作用】
本発明に従えば、ＦＭ多重放送をスーパヘテロダイン方式によって受信し、ＦＭ放送番組内容と多重化された情報とを復調する。前記ＦＭ多重放送受信装置内部には、中間周波数に変換された受信信号である中間周波数信号をＦＭ放送番組内容復調のために濾波して増幅し、検波する番組信号用中間周波数回路と、前記中間周波数信号を、番組信号用中間周波数回路のＦＭ検波出力を低域濾波した信号によって、ＦＭ放送番組信号によるＦＭ変調成分を打消す方向にＦＭ変調した専用局部発振周波数信号を用いて、専用中間周波数信号に変換するＦＭ変換回路と、ＦＭ変換回路から専用中間周波数信号を濾波して増幅する多重信号用中間周波数回路とを備えるので、多重信号をデジタル信号に復調するときに、雑音の原因となる番組放送信号などのスペクトラムを抑え、また多重信号を低周波数の信号とすることができる。
【００１６】
好ましくは、前記多重信号用中間周波数回路の濾波特性は、中心周波数付近の減衰量が帯域幅の両側の減衰量よりも大きい双峰特性であるので、多重信号をより良好に取出すことができる。
【００１７】
【実施例】
図１は、本発明が前提とするＦＭ多重放送受信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００１８】
アンテナ１で受信されたＦＭ多重放送電波は、ＲＦ回路２で増幅され、周波数変換回路３で局部発振器４から発生された信号と混合され、中間周波数の信号に変換される。この信号は、ＩＦフィルタ５で濾波されてから２系統に分けられ、ＩＦフィルタ７とＩＦフィルタ１３とでそれぞれ濾波される。ＩＦフィルタ５，７は従来技術で用いられているＩＦフィルタ５５，５６と同様のものであり、フィルタの通過特性は番組放送信号のみを濾波させるように狭く設定されている。また、ＩＦフィルタ１３は通過特性が広帯域であるものか、または群遅延特性の帯域内での変化が少ないものが用いられる。
【００１９】
番組放送信号を取出す番組信号用中間周波数回路６内のＩＦフィルタ７で濾波された信号はアンプ８で増幅され、Ｓレベル発生装置、ソフトミュート回路、サーチストップ用信号発生回路などが付加されたＦＭ検波回路９で復調される。ステレオ復調回路、アンプ、ノイズフィルタなどで構成されるオーディオ回路１０では、番組放送信号がステレオ信号であれば左右の信号に分割され、またこれらの信号が増幅されまたノイズが除去され、スピーカ１１から音響出力として出力される。
【００２０】
また、多重信号を取出す多重信号用中間周波数回路１２内の広帯域のＩＦフィルタ１３で濾波された信号は、アンプ１４で増幅される。アンプ１４は番組信号用中間周波数回路６内のアンプ８より高い利得を持つように設定されており、これによってＦＭ検波回路１５内の素子などが原因となる雑音の影響を少なくし、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。アンプ１４で増幅された信号はＦＭ検波回路１５で復調され、デコーダ１６でデジタル信号に復調された後、データ処理回路１７に入力される。データ処理回路１７は、利用者の操作などに応じて入力された信号を処理し、表示手段１８に表示する。
【００２１】
上述のように、受信した信号を狭帯域のＩＦフィルタ７と広帯域のＩＦフィルタ１３とでそれぞれ濾波することによって、番組放送信号と多重信号とをそれぞれ良好に取出して復調し利用することができる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施例のＦＭ多重放送受信装置の電気的構成を示すブロック図である。図２は図１に類似のものであり、図１の実施例と対応する箇所には同一の符号を付し、説明は省略する。番組信号用中間周波数回路６内のＦＭ検波回路９で復調された番組放送信号は、２系統に分けられ、一方はオーディオ回路１０に、他方はローパスフィルタなどで実現されるフィルタ２１で濾波されてＦＭ変調回路２２内のＶＣＯ２３に入力される。ＶＣＯ２３は、入力された信号に対応した周波数の専用局部発振周波数信号を発生させ、ＦＭ変調回路２２内の混合器２４に入力する。また、ＩＦフィルタ５で濾波された信号は２系統に分けられ、一方は混合器２４から多重信号用中間周波数回路１２ａに、他方はＩＦフィルタ７から番組信号用中間周波数回路６にそれぞれ入力される。混合器２４では、ＶＣＯ２３からの信号とＩＦフィルタ５からの信号とを混合し、２つの信号の差の周波数の信号として出力し、この信号はＩＦフィルタ１３ａで濾波されてアンプ１４に入力される。
【００２３】
図３は、ＩＦフィルタ５の出力信号の周波数ｆ_ＩＦとＶＣＯ２３の出力信号の周波数ｆ_ＶＣＯと混合器２４の出力信号の周波数ｆ_０との関係を表すグラフである。
【００２４】
多重信号の周波数偏移は狭く設定されるためスペクトラムの広がりは少ないけれども、ＦＭ多重放送の場合は番組放送信号とともに送信されるため、その周波数偏移が加算されることになり、多重信号の周波数帯域は最大片側７５ｋＨｚまで広がっている。この影響を取除くために、前述したようにＦＭ検波回路９からフィルタ２１を介して取出した番組放送信号のメイン変調成分をＶＣＯ２３に入力し、ＶＣＯの出力信号とＩＦフィルタ５の出力信号とを混合器２４で混合してＦＭ逆変調することによって、多重信号にとって余分な番組放送信号などのスペクトラムの広がりを抑えている。混合器２４の出力信号の周波数ｆ_０は、ｆ_ＩＦとｆ_ＶＣＯとの差でありｆ_ＩＦやｆ_ＶＣＯより低周波となっている。ゆえに、ＩＦフィルタ１３ａの周波数帯域は、図１の実施例で用いられたＩＦフィルタ１３よりも狭帯域に設定することができる。このため、帯域幅の比の平方根に比例するホワイトノイズレベルを減少させることができるので、多重信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。また、混合器２４から出力する信号は低周波であるため、ＩＦフィルタ１３ａの濾波特性を設定し易い。
【００２５】
また、フィルタ１３ａはバンドパスフィルタなどで実現されてもよく、また後述する図４（１）、図５（１）などに示すフィルタで実現されてもよい。また、その他のフィルタで実現されてもよい。
【００２６】
図４は、図２の実施例で用いられるＩＦフィルタ１３ａの等価的な電気回路図およびその周波数特性を示すグラフである。この回路は、定電流源２５，２６と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、コイルＬ１，Ｌ２と、加算器２７とから成る。混合器２４の出力端子は、定電流源２５，２６の入力端子に接続される。定電流源２５の出力端子は、コンデンサＣ１の一方の端子と、コイルＬ１の一方の端子と、加算器２７の入力端子とに接続され、コンデンサＣ１の他方の端子と、コイルＬ１の他方の端子とはアースされている。定電流源２６の出力端子も同様に、コンデンサＣ２の一方の端子と、コイルＬ２の一方の端子と、加算器２７の入力端子とに接続され、コンデンサＣ２の他方の端子と、コイルＬ２の他方の端子とはアースされている。
【００２７】
コイルＬ１，Ｌ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを並列に接続した回路は、それぞれ並列共振回路として働き、各回路のインピーダンスは周波数によって変化する。インピーダンスが最大になる周波数ｆ_０１，ｆ_０２は、コンデンサＣ１，Ｃ２の電気容量をＣ_１，Ｃ_２、コイルＬ１，Ｌ２のインダクタンスをＬ_１，Ｌ_２とすると、それぞれ
【００２８】
【数１】

【００２９】
【数２】

【００３０】
となる。ゆえに、定電流源２５、コンデンサＣ１、コイルＬ１で構成された回路の周波数特性は、図４（２）の二点鎖線で示すように、入力された信号の周波数がｆ_０１のとき出力レベルが最大となる。同様に、定電流源２６、コンデンサＣ２、コイルＬ２で構成された回路の周波数特性は、図４（２）の一点鎖線で示すように、入力された信号の周波数がｆ_０２のとき出力レベルが最大になる。
【００３１】
混合器２４からの出力信号によって定電流源２５，２６の出力が制御され、その出力信号はそれぞれ周波数がｆ_０１またはｆ_０２であるときに最大に増幅されて加算器２７に入力される。加算器２７では、２系統の回路からの入力信号を加算し、アンプ１４に出力する。したがって、図４（１）に示すＩＦフィルタは、図４（２）の実線で示すように周波数ｆ_０１およびｆ_０２で出力レベルが最大になる双峰特性を有する。またコンデンサＣ１，Ｃ２およびコイルＬ１，Ｌ２は、周波数ｆ_０１と周波数ｆ_０２の差ｆ_ｄが多重信号のサブキャリア周波数の２倍となるように、選ばれている。
【００３２】
図５は、図２の実施例で用いられるＩＦフィルタ１３ａについての他の等価的な電気回路図およびその周波数特性を示すグラフである。この回路は、定電流源２８と、コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５と、コイルＬ３，Ｌ４とで構成される。混合器２４の出力端子は、定電流源２８の入力端子に接続され、定電流源２８の出力端子は、コンデンサＣ３，Ｃ５の一方の端子と、コイルＬ３の一方の端子とに接続される。コンデンサＣ３の他方の端子とコイルＬ３の他方の端子とはアースされる。コンデンサＣ５の他方の端子は、コンデンサＣ４の一方の端子と、コイルＬ４の一方の端子と、アンプ１４の入力端子とに接続される。コンデンサＣ４の他方の端子と、コイルＬ４の他方の端子とはアースされる。
【００３３】
内部抵抗を持つコイルＬ３，Ｌ４と、コンデンサＣ３，Ｃ４とを並列に接続した回路は、前述したように並列共振回路として働く。コンデンサＣ３とコイルＬ３とで構成された並列共振回路、コンデンサＣ４とコイルＬ４とで構成された並列共振回路は、どちらも単峰特性を持ち、周波数ｆ_０で出力レベルが最大となる。この２系統の並列共振回路をコンデンサＣ５を介して結合させると、前記並列共振回路同士の相互作用によって、図５（１）の回路は図５（２）に示すように周波数ｆ_０±ｆ_ｄ／２であるときに最大出力レベルを示し、周波数ｆ_０では出力レベルはやや低下する双峰特性を有するフィルタとなる。
【００３４】
ｆ_ｄは最大出力レベルを示す周波数ｆ_０＋ｆ_ｄ／２と、ｆ_０−ｆ_ｄ／２との差であり、２つの並列共振回路の結合度に比例する。この結合度は、コンデンサＣ５の電気容量の大きさによって決定される。したがって、コンデンサＣ５の電気容量を変化させることによって、ｆ_ｄを自由に変化させることができ、フィルタの濾波特性を容易に設定することができる。また、このフィルタはコイルとコンデンサのみで構成されているため、コストダウンを図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＦＭ多重放送をスーパヘテロダイン方式によって受信し、ＦＭ放送番組内容と、多重化された情報とを復調する。前記ＦＭ多重放送受信装置には、中間周波数に変換された受信信号である中間周波数信号を、ＦＭ放送番組内容復調のために濾波して増幅し、検波する番組信号用中間周波数回路と、前記中間周波数信号を、番組信号用中間周波数回路のＦＭ検波出力を低域濾波した信号によってＦＭ放送番組信号によるＦＭ変調成分を打消す方向にＦＭ変調した専用局部発振周波数信号を用いて、専用中間周波数信号に変換するＦＭ変換回路と、ＦＭ変調回路から専用中間周波数信号とを濾波して増幅する多重信号中間周波数回路とを備えるので、多重信号中間周波数回路のＩＦフィルタの帯域幅を狭帯域に設定することができ、多重信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００３８】
好ましくは、前記多重信号用中間周波数回路の濾波特性は、中心周波数付近の減衰量が帯域幅の両側の減衰量よりも大きい双峰特性であるので、番組放送信号による影響を抑えて、さらに多重信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が前提とするＦＭ多重放送受信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例のＦＭ多重放送受信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ＩＦフィルタ５をＶＣＯ２３と、混合器２４との出力信号の周波数ｆ_ＩＦ，ｆ_ＶＣＯ，ｆ_０との関係を示すグラフである。
【図４】図２で用いられるＩＦフィルタ１３ａの一実施例の簡略化した回路図およびその周波数特性を示すグラフである。
【図５】図２で用いられるＩＦフィルタ１３ａの他の実施例の簡略化した回路図およびその周波数特性を示すグラフである。
【図６】ＦＭ多重放送におけるプロトコルの階層構造を示す図である。
【図７】第１の従来技術を用いたＦＭ多重放送受信装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１アンテナ
２ＲＦ回路
３周波数変換回路
４局部発振器
５，７，１３，１３ａＩＦフィルタ
６番組信号用中間周波数回路
８，１４アンプ
９，１５ＦＭ検波回路
１０オーディオ回路
１１スピーカ
１２，１２ａ多重信号用中間周波数回路
１６デコーダ
１７データ処理回路
１８表示手段
２１フィルタ
２２ＦＭ変調回路
２３ＶＣＯ
２４混合器
２５，２６，２８定電流源
２７加算器
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４コイル[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a superheterodyne type FM multiplex broadcast receiving apparatus that receives a multiplex signal transmitted by being multiplexed with an FM broadcast wave and demodulating the multiplex signal.
[0002]
[Prior art]
In the FM multiplex broadcast, as shown in the hierarchy of FIG. 6, a multiplex signal of a digital signal indicated by hatching a normal program broadcast signal is added to the VHF band FM broadcast, and various information is added by the multiplex signal. Can be transmitted. It is planned to provide, for example, traffic information using the multiplexed signal.
[0003]
FIG. 6 is a diagram illustrating a hierarchical structure of a protocol in FM multiplex broadcasting. In one example of the FM multiplex broadcasting introduced here, in accordance with an OSI (Open System Interconnection) reference model, a layer 2 link layer, a layer 3 network layer, a layer 4 transport layer, A session layer of layer 5, a presentation layer of layer 6, and an application layer of layer 7 are respectively defined. The physical layer of layer 1 is defined to have a frequency spectrum of about 76 kHz ± 10 kHz and a bit rate of 16 kbit / S, which is transmitted after being subjected to L-MSK (Minimum Shift Keying) modulation.
[0004]
FIG. 7 is a block diagram of an FM multiplex broadcast receiving apparatus using the first conventional technique. The signal received by the antenna 51 is amplified by a high frequency amplifier circuit (hereinafter referred to as an “RF circuit”) 52, mixed with a signal generated by a local oscillator 54 by a frequency conversion circuit 53, and (Hereinafter referred to as “intermediate frequency”). The signal is filtered by intermediate frequency filters (hereinafter referred to as "IF filters") 55 and 56, amplified by an amplifier 57, and then demodulated by an FM detection circuit 58 to obtain a program broadcast signal and a multiplex signal. . The program broadcast signal and the multiplex signal are input to the audio circuit 59 and the decoder 61, respectively. If the program broadcast signal is a stereo signal, the audio circuit 59 separates the signal into left and right signals, and outputs the signal as an audio output from the speaker 60. The decoder 61 demodulates the input multiplexed signal into a digital signal and inputs the digital signal to a data processing circuit 62. The data processing circuit 62 displays the digital signal on a display means 63 according to, for example, an operation of an operator.
[0005]
In this prior art, the program broadcast signal and the multiplexed signal are processed by the same circuit up to the FM detection circuit 58 in both cases. Therefore, it is necessary to set the bandwidths of the IF filters 55 and 56 to a wide bandwidth including the frequency band of the multiplexed signal. However, if the bandwidth is widened, the S / N ratio is deteriorated and the influence of adjacent interference is reduced. As a result, the program broadcast signal cannot be received with good sound quality. Conversely, if the bandwidths of the

IF filters

55 and 56 are narrowed in order to remove the influence, it becomes impossible to sufficiently receive a multiplex signal requiring a frequency band wider than a program broadcast signal.
[0006]
In order to improve the distortion rate characteristic of FM detection, an IF filter having a flat group delay characteristic is sometimes used. However, generally, the attenuation characteristic outside the band is poor. There is a problem that the influence of interference is increased.
[0007]
As a second conventional technique for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-329018 is cited. According to the conventional technology, when a multiplexed signal multiplexed and transmitted on an FM broadcast wave is received and used by a receiving device in a state where the receiving state is likely to change, such as a vehicle, the quality of the received signal is determined by the electric field strength. Judging from the level, the adjacent interference level, and the multipath level, if the quality deteriorates so that the signal cannot be received well, the bandwidth of the IF filter and stereo / monaural are switched to improve the reception condition. If it is determined from each of the levels that the signal quality is equal to or lower than a certain level, a frequency list of a broadcasting station which is one of FM multiplex broadcast programs and broadcasts the same program is transmitted by a multiplex signal. Using the radio data system, the same program is broadcast, and automatic tracking control is performed to automatically switch from the currently receiving broadcast station to another broadcast station having a better reception state.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the first related art, the signal input to the audio circuit 59 and the signal input to the decoder 61 are the same, and are the same from when the signal is received by the antenna 51 to when the signal is demodulated by the FM detection circuit 58. Is being processed by the circuit. For this reason, if the bandwidths of the

IF filters

55 and 56 are set to be narrow in order to properly extract a program broadcast signal, a multiplex signal using a frequency band wider than the program broadcast signal will be lost. Conversely, if the bandwidth is set wide or a group delay characteristic flat product is used to satisfactorily extract a multiplexed signal, it is not possible to completely eliminate the influence of adjacent interference that may interfere with the program broadcast signal. .
[0009]
Further, when the gain of the amplifier 57 is increased, the influence of the noise figure (NF) of the FM detection circuit is reduced, and the S / N ratio of the multiplexed signal is improved, which is suitable for the multiplexed signal. However, since FM multiplex broadcasting provides traffic information and the like, a case where a signal is received by a receiving device mounted on a mobile body such as a vehicle and the information is used may be considered. In such a case, the reception state changes as the moving body moves, and the magnitude of the noise also changes in various ways, making the noise more noticeable. In order to view a normal FM broadcast program satisfactorily, it is necessary to make the sound quality in which noise is inconspicuous. For this purpose, an appropriate amplifier gain is required, and thus the amplifier cannot be set to a very high gain.
[0010]
Further, in the second prior art, when the reception state deteriorates, the IF filter is switched to a narrower one to prevent adjacent interference, and it is difficult to demodulate both the program broadcast signal and the multiplex signal satisfactorily. It is.
[0011]
An object of the present invention is to provide an FM multiplex broadcast receiving apparatus capable of extracting both a program broadcast signal and a multiplex signal from FM multiplex broadcast waves with good frequency characteristics.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an FM multiplex broadcast receiving apparatus that receives FM broadcasts by a superheterodyne method and demodulates FM broadcast program contents and multiplexed information.
A program signal intermediate frequency circuit for filtering and amplifying the intermediate frequency signal, which is the received signal converted to the intermediate frequency, for demodulating the content of the FM broadcast program and detecting the intermediate frequency signal;
Using a dedicated local oscillation frequency signal FM-modulated in the direction of canceling the FM modulation component due to the FM broadcast program signal, the intermediate frequency signal, by a signal obtained by low-pass filtering the FM detection output of the program signal intermediate frequency circuit, An FM conversion circuit for converting into a dedicated intermediate frequency signal,
A multiplexed signal intermediate frequency circuit for filtering and amplifying a dedicated intermediate frequency signal from an FM conversion circuit.
Further, the filtering characteristic of the multiplexed signal intermediate frequency circuit of the present invention is characterized in that it is a bimodal characteristic in which the attenuation near the center frequency is larger than the attenuation on both sides of the bandwidth.
[0015]
[Action]
According to the present invention, an FM multiplex broadcast is received by a superheterodyne method, and the FM broadcast program contents and multiplexed information are demodulated. An intermediate frequency circuit for a program signal for filtering, amplifying, and detecting an intermediate frequency signal, which is a received signal converted to an intermediate frequency, for demodulation of FM broadcast program contents, is provided inside the FM multiplex broadcast receiving apparatus. A dedicated local oscillation frequency signal obtained by FM-modulating a frequency signal with a signal obtained by low-pass filtering the FM detection output of an intermediate frequency circuit for a program signal in a direction for canceling an FM modulation component due to an FM broadcast program signal is used. Since it is provided with an FM conversion circuit that converts the signal into a signal, and an intermediate frequency circuit for a multiplex signal that filters and amplifies a dedicated intermediate frequency signal from the FM conversion circuit, it causes noise when demodulating the multiplex signal into a digital signal. A spectrum such as a program broadcast signal can be suppressed, and a multiplex signal can be a low-frequency signal.
[0016]
Preferably, the filtering characteristic of the multiplexed signal intermediate frequency circuit is a bimodal characteristic in which the attenuation near the center frequency is larger than the attenuation on both sides of the bandwidth, so that the multiplexed signal can be extracted more favorably.
[0017]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an FM multiplex broadcast receiving apparatus based on the present invention.
[0018]
The FM multiplex broadcast radio wave received by the antenna 1 is amplified by the RF circuit 2, mixed with the signal generated by the local oscillator 4 by the frequency conversion circuit 3, and converted into an intermediate frequency signal. This signal is filtered by the IF filter 5 and then divided into two systems, and is filtered by the IF filter 7 and the IF filter 13, respectively. The IF filters 5 and 7 are the same as the IF filters 55 and 56 used in the prior art, and the pass characteristics of the filters are set narrow so as to filter only the program broadcast signal. As the IF filter 13, a filter having a wide bandpass characteristic or a group delay characteristic having a small change within the band is used.
[0019]
A signal filtered by an IF filter 7 in a program signal intermediate frequency circuit 6 for extracting a program broadcast signal is amplified by an amplifier 8, and is provided with an S level generator, a soft mute circuit, a search stop signal generator, and the like. The signal is demodulated by the detection circuit 9. In the audio circuit 10 including a stereo demodulation circuit, an amplifier, a noise filter, and the like, if the program broadcast signal is a stereo signal, it is divided into left and right signals, and these signals are amplified and noise is removed. Output as sound output.
[0020]
The signal filtered by the broadband IF filter 13 in the multiplexed signal intermediate frequency circuit 12 for extracting the multiplexed signal is amplified by the amplifier 14. The amplifier 14 is set to have a higher gain than the amplifier 8 in the program signal intermediate frequency circuit 6, thereby reducing the influence of noise caused by elements in the FM detection circuit 15 and reducing the S / N ratio. The ratio can be improved. The signal amplified by the amplifier 14 is demodulated by an FM detection circuit 15, demodulated into a digital signal by a decoder 16, and then input to a data processing circuit 17. The data processing circuit 17 processes the input signal according to a user operation or the like, and displays the processed signal on the display unit 18.
[0021]
As described above, the received signal is filtered by the narrow-band IF filter 7 and the wide-band IF filter 13, respectively, so that the program broadcast signal and the multiplexed signal can be well extracted, demodulated, and used.
[0022]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the FM multiplex broadcast receiving apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is similar to FIG. 1, and portions corresponding to those in the embodiment of FIG. The program broadcast signal demodulated by the FM detection circuit 9 in the program signal intermediate frequency circuit 6 is divided into two systems, one of which is filtered by the audio circuit 10 and the other is filtered by the filter 21 realized by a low-pass filter or the like. The signal is input to the VCO 23 in the FM modulation circuit 22. The VCO 23 generates a dedicated local oscillation frequency signal having a frequency corresponding to the input signal, and inputs the signal to the mixer 24 in the FM modulation circuit 22. The signal filtered by the IF filter 5 is divided into two systems, one of which is input from the mixer 24 to the multiplexed signal intermediate frequency circuit 12a and the other is input from the IF filter 7 to the program signal intermediate frequency circuit 6 respectively. . In the mixer 24, the signal from the VCO 23 and the signal from the IF filter 5 are mixed and output as a signal having the frequency difference between the two signals. This signal is filtered by the IF filter 13a and input to the amplifier 14. .
[0023]
Figure 3 is a graph showing the relationship between the frequency _{f 0} of the output signal of the frequency _{f VCO} and the mixer 24 frequency _{f IF} and VCO23 output signal of the output signal of the IF filter 5.
[0024]
Although the spread of the spectrum is small because the frequency shift of the multiplex signal is set to be narrow, in the case of FM multiplex broadcasting, since the frequency shift is added together with the program broadcast signal, the frequency shift is added, and the frequency of the multiplex signal is added. The band extends up to 75 kHz on one side. In order to eliminate this effect, the main modulation component of the program broadcast signal extracted from the FM detection circuit 9 via the filter 21 as described above is input to the VCO 23, and the output signal of the VCO and the output signal of the IF filter 5 are converted. By performing the FM inverse modulation by mixing in the mixer 24, the spread of a spectrum such as a program broadcast signal unnecessary for a multiplex signal is suppressed. Frequency _{f 0} of the output signal of the mixer 24 _has a low frequency from the difference a is _{f IF} and _{f VCO} of _{f IF} and _{f VCO.} Therefore, the frequency band of the IF filter 13a can be set narrower than the IF filter 13 used in the embodiment of FIG. Therefore, the white noise level proportional to the square root of the bandwidth ratio can be reduced, and the S / N ratio of the multiplex signal can be improved. Further, since the signal output from the mixer 24 has a low frequency, it is easy to set the filtering characteristics of the IF filter 13a.
[0025]
Further, the filter 13a may be realized by a band-pass filter or the like, or may be realized by a filter shown in FIG. 4 (1), FIG. Further, it may be realized by another filter.
[0026]
FIG. 4 is an equivalent electric circuit diagram of the IF filter 13a used in the embodiment of FIG. 2 and a graph showing its frequency characteristics. This circuit includes constant

current sources

25 and 26, capacitors C1 and C2, coils L1 and L2, and an adder 27. The output terminal of the mixer 24 is connected to the input terminals of the constant

current sources

25 and 26. The output terminal of the constant current source 25 is connected to one terminal of the capacitor C1, one terminal of the coil L1, and the input terminal of the adder 27, and the other terminal of the capacitor C1 and the other terminal of the coil L1 And is grounded. Similarly, the output terminal of the constant current source 26 is connected to one terminal of the capacitor C2, one terminal of the coil L2, and the input terminal of the adder 27, and the other terminal of the capacitor C2 and the other terminal of the coil L2. Terminal is grounded.
[0027]
Circuits in which the coils L1 and L2 and the capacitors C1 and C2 are connected in parallel function as parallel resonance circuits, and the impedance of each circuit changes according to the frequency. The frequencies f ₀₁ and f ₀₂ at which the impedance becomes maximum are as follows, _assuming that the capacitances of the capacitors C1 and C2 are C ₁ and C ₂ and the inductances of the coils L1 and L2 are L ₁ and L _2.
(Equation 1)

[0029]
(Equation 2)

[0030]
It becomes. Therefore, the frequency characteristic of the circuit composed of the constant current source 25, a capacitor C1, a coil L1, as shown by the two-dot chain line in FIG. 4 (2), the frequency of the input signal is the output level when f ₀₁ Will be the largest. Similarly, the frequency characteristic of the circuit composed of the constant current source 26, the capacitor C2, and the coil L2 is such that the output level is _f02 when the frequency of the input signal is f02, as indicated by the dashed line in FIG. Be the largest.
[0031]
The outputs of the constant

current sources

25 and 26 are controlled by the output signal from the mixer 24, and the output signals are amplified to the maximum when the frequency is f ₀₁ or f ₀₂ , respectively, and input to the adder 27. The adder 27 adds the input signals from the two circuits and outputs the result to the amplifier 14. Therefore, the IF filter shown in FIG. 4A has a bimodal characteristic in which the output level becomes maximum at the frequencies f ₀₁ and f _{02 as} shown by the solid line in FIG. 4B. The capacitors C1, C2 and coils L1, L2, such that the difference _{f d} of the frequency _{f 01} and the frequency _{f 02} is twice the subcarrier frequency of the multiplexed signal, is selected.
[0032]
FIG. 5 is another equivalent electric circuit diagram of the IF filter 13a used in the embodiment of FIG. 2 and a graph showing its frequency characteristics. This circuit includes a constant current source 28, capacitors C3, C4, C5, and coils L3, L4. The output terminal of the mixer 24 is connected to the input terminal of the constant current source 28, and the output terminal of the constant current source 28 is connected to one terminal of the capacitors C3 and C5 and one terminal of the coil L3. The other terminal of the capacitor C3 and the other terminal of the coil L3 are grounded. The other terminal of the capacitor C5 is connected to one terminal of the capacitor C4, one terminal of the coil L4, and the input terminal of the amplifier 14. The other terminal of the capacitor C4 and the other terminal of the coil L4 are grounded.
[0033]
A circuit in which coils L3 and L4 having internal resistance and capacitors C3 and C4 are connected in parallel functions as a parallel resonance circuit as described above. Parallel resonance circuit constituted by the capacitor C3 and the coil L3, a parallel resonant circuit constituted by the capacitor C4 and the coil L4 are both have single peak characteristics, the output level is maximum at a frequency f _0. When these two parallel resonance circuits are coupled via a capacitor C5, the circuit shown in FIG. 5A has a frequency f ₀ ± f _{d as} shown in FIG. 5B due to the interaction between the parallel resonance circuits. / 2 indicates the maximum output level, and at the frequency f ₀ , the output level becomes a filter having a slightly lower bimodal characteristic.
[0034]
f _d is the difference between the frequency f ₀ + f _d / 2, which indicates the maximum output level, and f ₀ −f _d / 2, and is proportional to the degree of coupling between the two parallel resonance circuits. This degree of coupling is determined by the magnitude of the capacitance of the capacitor C5. Therefore, by changing the capacitance of the capacitor C5, it is possible to freely change the f _d, the filtering characteristics of the filter can be easily set. Further, since this filter is composed of only the coil and the capacitor, the cost can be reduced.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an FM multiplex broadcast is received by the superheterodyne method, and the FM broadcast program contents and the multiplexed information are demodulated. The FM multiplex broadcast receiving apparatus includes a program signal intermediate frequency circuit for filtering, amplifying, and detecting an intermediate frequency signal, which is a received signal converted to an intermediate frequency, for demodulating the FM broadcast program content; A dedicated intermediate frequency signal is obtained by using a dedicated local oscillation frequency signal obtained by FM-modulating a frequency signal with a signal obtained by low-pass filtering an FM detection output of an intermediate frequency circuit for a program signal so as to cancel an FM modulation component due to an FM broadcast program signal. , And a multiplexed signal intermediate frequency circuit that filters and amplifies a dedicated intermediate frequency signal from the FM modulation circuit, so that the bandwidth of the IF filter of the multiplexed signal intermediate frequency circuit is set to a narrow band. Thus, the S / N ratio of the multiplex signal can be improved.
[0038]
Preferably, the filtering characteristic of the multiplexed signal intermediate frequency circuit is a bimodal characteristic in which the attenuation near the center frequency is larger than the attenuation on both sides of the bandwidth. The S / N ratio of the signal can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an FM multiplex broadcast receiving apparatus based on the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of an FM multiplex broadcast receiving apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the frequency f _IF , f _VCO , and f ₀ of the output signal between the IF filter 5 and the VCO 23 and the mixer 24;
FIG. 4 is a simplified circuit diagram of one embodiment of an IF filter 13a used in FIG. 2 and a graph showing its frequency characteristics.
5 is a simplified circuit diagram of another embodiment of the IF filter 13a used in FIG. 2 and a graph showing its frequency characteristics.
FIG. 6 is a diagram showing a hierarchical structure of a protocol in FM multiplex broadcasting.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an FM multiplex broadcast receiving apparatus using the first related art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 RF circuit 3 Frequency conversion circuit 4

Local oscillator

5, 7, 13, 13a IF filter 6 Program signal

intermediate frequency circuit

8, 14

Amplifier

9, 15 FM detection circuit 10 Audio circuit 11

Speaker

12, 12a Intermediate for multiplexed signal Frequency circuit 16 Decoder 17 Data processing circuit 18 Display means 21 Filter 22 FM modulation circuit 23 VCO
24

Mixers

25, 26, 28 Constant current source 27 Adders C1, C2, C3, C4, C5 Capacitors L1, L2, L3, L4 Coil

Claims

In an FM multiplex broadcast receiving apparatus for receiving an FM broadcast by a superheterodyne method and demodulating FM broadcast program contents and multiplexed information,
A program signal intermediate frequency circuit for filtering and amplifying the intermediate frequency signal, which is the received signal converted to the intermediate frequency, for demodulating the contents of the FM broadcast program, and detecting the program;
The intermediate frequency signal, by using a signal obtained by low-pass filtering the FM detection output of the program signal intermediate frequency circuit, using a dedicated local oscillation frequency signal FM-modulated in a direction to cancel the FM modulation component due to the FM broadcast program signal, An FM conversion circuit for converting into a dedicated intermediate frequency signal,
A multi-signal intermediate frequency circuit for filtering and amplifying a dedicated intermediate frequency signal from the FM conversion circuit.

2. The FM multiplex broadcast receiving apparatus according to claim 1, wherein the filtering characteristic of the multiplex signal intermediate frequency circuit is a bimodal characteristic in which an attenuation near a center frequency is larger than an attenuation on both sides of a bandwidth.