JP3959320B2 - 受信機及びａｇｃ方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル多重放送の受信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体向け衛星放送では、衛星から送信される衛星波に加え、衛星波の補間のために地上波リピータを利用して地上波を送信する。この場合、衛星波は例えばＴＤＭ（Time Division Multiplexing）信号が使用されるのに対し、地上波は地上での特性を考慮した多重化方式を採用するので、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Divisional Modulation）やＣＤＭ（Code Division Multiplexing）などの多重化方式を使用することになる。その結果、異なる方式の衛星波と地上波とが混在する環境が生じ、受信機は衛星波と地上波の多重信号を受信することになる。
【０００３】
一般的に、受信機には受信信号の利得を制御するＡＧＣ（Auto Gain Control）回路が設けられるが、このような多重波を受信する受信機は放送方式毎に独立にＡＧＣを行うように構成される。即ち、受信機は、地上波デジタル放送による放送波（以下、「地上波」と呼ぶ。）と、衛星方法による放送波（以下、「衛星波」と呼ぶ。）に対して、個別のＡＧＣ回路により独立にＡＧＣを行う。具体的には、受信機は、多重信号から各方式の信号レベルを独立に検出してＡＧＣ信号を発生し、個別にＡＧＣを行う。そして、各方式の受信信号を復調処理し、その後に両信号を合成してデコード処理部へ供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１（ａ）に、衛星波と地上波の周波数帯域例を示す。一般的には、周波数軸上、地上波に隣接して衛星波が配置される場合が多く、図１（ａ）に示す例はある特定の方式の場合の例であり、周波数軸上、地上波の両側に隣接して衛星波が配置されている。受信機は、地上波については、地上波の帯域に対応する通過帯域ＰＢ１を有する地上波用フィルタにより地上波信号のみを抽出する。一方、衛星波については、衛星波の個々の帯域を通過するフィルタを個別に用意すると、複数の帯域分のフィルタが必要となるため受信機全体のコストアップにつながる。よって、受信機のフロントエンドを低コスト化するため、図１（ａ）に示すように、地上波と衛星波の両方を含む帯域を通過させる通過帯域ＰＢ２を有する衛星波用フィルタを使用することが一般的である。
【０００５】
衛星波は人工衛星から送信されるため、電界強度は小さく、ほぼ一定のレベルで受信される。これに対し、地上波は、送信アンテナからの受信点の距離に応じてその電界強度が大きく変化する。地上波アンテナからの距離に応じた受信信号スペクトルの変化例を図１（ａ）〜（ｃ）に示す。図１（ａ）に示すように、地上波アンテナから近距離の地点で受信された多重波は地上波成分のレベルが大きいが、地上アンテナから中距離の地点で受信された多重波は地上波成分のレベルがそれほど大きくない。また、地上波アンテナから遠距離の地点で受信された多重波では、地上波成分は非常に小さい。このように、衛星波の信号レベルは比較的安定であるのに対し、地上波の信号レベルは送信アンテナからの距離に大きく依存して変化する。さらに、地上波については、周囲環境の影響により、信号レベルに対してフェージングやマルチパスの影響も加わる。このため、地上波の信号レベルは衛星波に比べて大きく変動する性質を有する。
【０００６】
前述のように、衛星波用フィルタとして図１（ａ）に示すように全帯域を通過帯域とするフィルタを使用する場合には、衛星波用のＡＧＣ回路は地上波を含む帯域の受信信号に基づいてＡＧＣを行うため、以下のような問題が生じうる。
【０００７】
この例の場合、衛星波が地上波の両側に位置するため、図１（ａ）に示すように、地上波アンテナから近距離の地点では、衛星波レベルよりも地上波レベルの方が大きくなる。よって、衛星波用ＡＧＣ回路はレベルの大きい地上波信号のレベルに従って、地上波信号が飽和してレベルに歪みが生じないようにＡＧＣを行う。よって、衛星波信号に対しても同様に減衰がなされてしまい、その結果、本来受信したい衛星波も減衰されてしまい、衛星波の受信が困難になる場合がある。
【０００８】
また、前述のように、地上波は周囲環境によりフェージングやマルチパスの影響を受けやすい。よって、フェージングやマルチパスの影響により、地上波レベルが不安定になると、衛星波用ＡＧＣ回路はその変動に追従して利得調整を行うため、衛星波のレベルを正しく制御できなくなることがある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題としては、以上のようなものが例として挙げられる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、受信機において、第１の放送波及び第２の放送波の多重波を受信し、受信信号を出力する受信手段と、前記受信信号から前記第１の放送波のみを抽出して第１の放送波信号を出力する第１のフィルタと、前記受信信号から前記第１の放送波及び前記第２の放送波を抽出して第２の放送波信号を出力する第２のフィルタと、前記第１の放送波信号のレベルに基づいて前記第１の放送波信号の利得を制御する第１のＡＧＣ手段と、前記第２の放送波信号のレベルに基づいて前記第２の放送波信号の利得を制御する第２のＡＧＣ手段と、前記第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定するＡＧＣ調整量決定手段と、前記ＡＧＣ調整量に従って、前記第２のＡＧＣ手段のＡＧＣ量を調整するＡＧＣ調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、受信機におけるＡＧＣ方法において、第１の放送波及び第２の放送波の多重波を受信し、受信信号を出力する工程と、前記受信信号から前記第１の放送波のみを抽出して第１の放送波信号を出力する工程と、前記受信信号から前記第１の放送波及び前記第２の放送波を抽出して第２の放送波信号を出力する工程と、前記第１の放送波信号のレベルに基づいて前記第１の放送波信号の利得を制御する第１のＡＧＣ工程と、前記第２の放送波信号のレベルに基づいて前記第２の放送波信号の利得を制御する第２のＡＧＣ工程と、前記第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定するＡＧＣ調整量決定工程と、前記ＡＧＣ調整量に従って、前記第２のＡＧＣ工程において使用されるＡＧＣ量を調整するＡＧＣ調整工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
図２に、本発明の実施形態にかかる受信機１の概略構成を示す。図１に示すように、受信機１は、第１のフィルタ２と、第２のフィルタ３と、第１のＡＧＣ手段４と、第２のＡＧＣ手段５と、ＡＧＣ調整量決定手段６と、ＡＧＣ調整手段７とを備える。
【００１４】
第１のフィルタ２及び第２のフィルタ３には、第１の放送波と第２の放送波の多重放送波が入力される。第１の放送波としては例えば地上波デジタル放送の地上波（即ち、ＯＦＤＭ信号）が挙げられ、第２の放送波としては例えば衛星放送の衛星波が挙げられる。第１のフィルタ２は、入力された多重放送波から、第１の放送波のみを抽出し、第１の放送波信号として第１のＡＧＣ手段４に供給する。第１のＡＧＣ手段４は、第１の放送波信号に基づいて、第１の放送波信号のＡＧＣを実行する。
【００１５】
一方、第２のフィルタ３は、第１の放送波及び第２の放送波の両方を抽出して第２の放送波信号として第２のＡＧＣ手段５に供給する。第２のＡＧＣ手段５は、第１の放送波及び第２の放送波に対応する放送波信号に基づいてＡＧＣを行う。従って、第２のＡＧＣ手段によるＡＧＣは、第１の放送波の受信状態の影響を受ける。
【００１６】
ＡＧＣ調整量決定手段６は、第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいて、ＡＧＣ調整量を決定する。そして、ＡＧＣ調整手段７は、ＡＧＣ調整量決定手段６が決定したＡＧＣ調整量に基づいて、第２のＡＧＣ手段５によるＡＧＣ量を調整する。前述のように、第２のＡＧＣ手段５は、基本的には第１の放送波及び第２の放送波を含む放送波信号に基づいてＡＧＣを行うが、それに加えてＡＧＣ調整手段７が行う調整により、第１の放送波の受信状態変動による影響を軽減、除去することができる。その結果、第２のＡＧＣ手段５は、実質的に第２の放送波信号に対して適切なＡＧＣを実行することが可能となる。
【００１７】
ＡＧＣ調整量決定手段６は、キャリア検出手段６ａ、閾値解析手段６ｂ、時間変化量解析手段６ｃを含むことができる。キャリア検出手段６ａは、第１の放送波信号中に含まれるキャリアを検出し、検出されたキャリアは閾値解析手段６ｂ及びは時間変化量解析手段６ｃにより利用される。
【００１８】
閾値解析手段６ｂは、所定の閾値を超えるキャリア数を算出し、その数が所定数を超える場合に、第１の放送波の受信状態を安定的であると判定する。その結果に応じてＡＧＣ調整量決定手段６はＡＧＣ調整量を決定したり、ＡＧＣ調整手段７による調整の要否を決定することができる。また、閾値解析手段６ｂは、複数の閾値と各キャリアレベルとを比較することにより、第１の放送波の受信状態、例えば第１の放送波のアンテナと受信機の距離関係や、フェージングの有無などの状態を判定し、その結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定したり、ＡＧＣ調整手段７による調整の要否を決定することができる。
【００１９】
一方、時間変化量解析手段６ｃは、各キャリアのレベルと閾値との大小関係を所定期間にわたって分析することにより、第１の放送波の受信状態の時間的変化を検出する。ＡＧＣ調整量決定手段６は、その結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定したり、ＡＧＣ調整手段７による調整の要否を決定することができる。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を適用した受信機の好適な実施例を説明する。図３は、本発明の実施例に係る受信機１０の利得制御に関する部分を示したブロック図である。図３において、受信機１０は、アンテナユニットＡＴにより受信した受信信号を、衛星波と地上波の２系統に分けて処理する。
【００２１】
受信機１０は、地上波側処理系統として、フロントエンド部１１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１２、信号レベル検出部１３、ＡＧＣ信号生成部１４、ＦＦＴ部１５、データデコード部１６、キャリア検出部１７、キャリア解析部１８、ＡＧＣ調整量決定部１９及びマップ情報記憶部２０を備える。フロントエンド部１１、ＡＤ変換器１２、信号レベル検出部１３及びＡＧＣ信号生成部１４は地上波側ＡＧＣループ１０ａを構成している。また、キャリア検出部１７、キャリア解析部１８、ＡＧＣ調整量決定部１９及びマップ情報記憶部２０はＡＧＣ調整部１０ｂを構成している。
【００２２】
また、受信機１０は、衛星波側処理系統として、フロントエンド部２１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２、信号レベル検出部２３、ＡＧＣ信号生成部２４及びデータデコード部２５を備える。ここで、フロントエンド部２１、ＡＤ変換器２２、信号レベル検出部２３及びＡＧＣ信号生成部２４は衛星波側ＡＧＣループ１０ｃを構成している。
【００２３】
まず、地上波側処理系統について説明する。アンテナユニットＡＴは受信波を受信信号としてフロントエンド部１１へ供給する。
【００２４】
フロントエンド部１１の構成を図４に示す。図４において、フロントエンド部１１は、ＲＦフィルタ２０１と、ＲＦアンプ２０２と、ＲＦ ＡＧＣアンプ２０３と、ＲＦフィルタ２０４と、ミキサ２０５と、ＩＦフィルタ２０６と、ＩＦ ＡＧＣアンプ２０７と、ミキサ２０８と、ＩＦフィルタ２０９と、ＩＦ ＡＧＣアンプ２１０と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）２１１及び２１４と、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）２１２及び２１５とを備える。
【００２５】
ＲＦフィルタ２０１は、受信信号から地上波を抽出するためのフィルタであり、例えば図１（ａ）に示す地上波用フィルタ通過帯域ＰＢ１を有する。ＲＦアンプ２０２は、ＲＦフィルタ２０１が抽出した地上波ＲＦ信号を所定の増幅度で増幅し、ＲＦ ＡＧＣアンプ２０３へ供給する。ＲＦ ＡＧＣアンプ２０３はＡＧＣ信号生成部１４から供給されるＡＧＣ信号１１０に応じた増幅度で地上波ＲＦ信号を増幅する。増幅後の地上波ＲＦ信号は、ＲＦフィルタ２０１と同一の通過特性を有するＲＦフィルタ２０４により、フィルタリングされ、ミキサ２０５へ供給される。
【００２６】
ミキサ２０５は、ＰＬＬ２１２及びＶＣＯ２１１により生成される信号とＲＦフィルタ２０４から出力される信号とを混合することにより第１のＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号を生成し、ＩＦフィルタ２０６へ供給する。ＩＦ ＡＧＣアンプ２０７は、ＡＧＣ信号生成部１４から与えられるＡＧＣ信号１１０に基づいて、第１のＩＦ信号を増幅する。また、ミキサ２０８は、ＶＣＯ２１４及びＰＬＬ２１５により生成される信号と、第１のＩＦ信号とを混合することにより第２のＩＦ信号を生成し、ＩＦフィルタ２０９へ供給する。ＩＦフィルタ２０９は、第２のＩＦ信号を第２のＩＦでフィルタリングし、ＩＦ ＡＧＣアンプ２１０へ供給する。ＩＦ ＡＧＣアンプ２１０は、ＡＧＣ信号生成部１４から供給されるＡＧＣ信号１１０に基づいて第２のＩＦ信号を増幅し、ＡＤ変換器１２へ出力する。
【００２７】
図４に例示するフロントエンド部１１では、ＲＦ信号、第１のＩＦ信号及び第２のＩＦ信号の３段階で、それぞれＡＧＣアンプ２０３、２０７及び２１０により利得制御を行っている。なお、ＡＧＣ信号生成部１４は各ＡＧＣアンプ２０３、２０７及び２１０に対して異なるＡＧＣ信号を供給し、各ＡＧＣアンプにより異なる増幅率で各信号を増幅することができる。
【００２８】
ＡＤ変換器１２はアナログのＩＦ信号をデジタル信号に変換し、信号レベル検出部１３へ供給する。信号レベル検出部１３は、デジタルＩＦ信号のレベルとして、平均電力値を算出する。この平均電力値は、地上波信号の電界強度が十分に高いか否かを判断するためのパラメータとして使用される。
【００２９】
信号レベル検出部１３の構成例を図５（ａ）に示す。本構成例は地上波信号がＯＦＤＭ信号の場合であり、ＡＤ変換器１２から出力されるデジタルＩＦ信号からＩＱ復調部１３１により実数成分と虚数成分に分離し、ＩＱ合成部１３２により両成分を合成し、周波数オフセット補正部１３３により周波数軸上のオフセット補正を施して、得られた信号をキャリア検出部１７及びＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１５へ供給する。ＦＦＴ１５は信号レベル検出部１３からの信号をＦＦＴ処理してデータデコード部１６へ供給し、データデコード部１６は地上波信号中の音声／データを復号化して信号処理回路へ供給する。
【００３０】
次に、衛星側処理系統について説明する。アンテナユニットＡＴからの受信信号は、フロントエンド部２１へ入力される。フロントエンド部２１は、基本的には図４に例示したフロントエンド部１１と同様の構成を有し、衛星波ＲＦ信号を第１及び第２のＩＦ信号にダウンコンバートしてＡＤ変換器２２へ出力する。但し、衛星波側のフロントエンド部２１内のＲＦフィルタは、図１（ａ）に例示するように、衛星波及び地上波の全帯域を通過させる通過特性ＰＢ２を有する。その結果、衛星波側ＡＧＣループ１０ｃは、衛星波及び地上波を含む帯域の信号に基づいてＡＧＣを行う。但し、本発明では、図３に示すように、ＡＧＣ調整量決定部１０ｂが地上波の検出信号に基づいて衛星側ＡＧＣループ１０ｂのＡＧＣ信号の調整を行う点に特徴を有する。
【００３１】
フロントエンド部２１の出力信号はＡＤ変換器２２でデジタル信号に変換され、信号レベル検出部２３に供給される。信号レベル検出部２３の構成例を図５（ｂ）に示す。信号レベル検出部２３において、ＩＱ復調部２３１が入力された衛星波信号を実数部分と虚数部分とに分離し、ＩＱ合成部２３２が両者を合成し、その合成信号をＴＤＭ分離部２３３が時間軸分離して衛星波信号を取得してデータデコード部２５へ送る。データデコード部２５は、衛星波信号を復号化して音声／データを取得し、信号処理回路へ供給する。
【００３２】
次に、ＡＧＣ調整部１０ｂについて説明する。ＡＧＣ調整部１０ｂは、信号レベル検出部１３から出力される地上波信号に基づいて、衛星波側ＡＣＧループのＡＧＣ信号の調整量を決定する処理を行う。具体的には、キャリア検出部１７は、信号レベル検出部１３が出力する地上波信号を周波数分析し、地上波信号中に含まれるキャリアを検出する。そして、キャリア解析部１８は、検出されたキャリアに基づいて地上波信号の受信状態を解析し、解析結果をＡＧＣ調整量決定部１９へ送る。ここで、地上波信号の解析結果は、例えば地上波信号中の所定レベル以上のキャリア数、地上波信号の受信状態、受信状態の時間的時間変化量などが挙げられる。マップ情報記憶部２０は、そのような地上波信号の解析結果と、それに対応するＡＧＣ調整量との対応をマップ情報として記憶している。ＡＧＣ調整量決定部１９は、キャリア解析部１８から供給された地上波信号の解析結果に基づいて、マップ情報を参照してＡＧＣ調整量を決定し、ＡＧＣ調整量信号１３０として衛星波側ＡＧＣループ中のＡＧＣ信号生成部２４へ供給する。衛星波側ＡＧＣループでは、ＡＧＣ調整量信号１３０に基づいてＡＧＣ信号を調整する。これにより、衛星波側ＡＧＣループでは、地上波信号の受信状態を考慮してＡＧＣ量の補正を行うことができる。衛星側ＡＧＣループ単独では、前述のように地上波と衛星波を含めた帯域で信号を抽出してＡＧＣを行うので、ＡＧＣ自体が地上波信号の受信状態による影響を受けやすい。この点、本実施例によれば、ＡＧＣ調整部１０ｂが地上波信号の受信状態を検出、解析して、その結果に応じて衛星側ＡＧＣループのＡＧＣ量を調整するので、衛星側ＡＧＣループ中における地上波信号の受信状態による影響を軽減することができる。その結果、衛星側ＡＧＣループにおいて、衛星波信号を得るのに適したＡＧＣを実行することが可能となる。
【００３３】
次に、ＡＧＣ調整部１０ｂ内における処理について詳しく説明する。ＡＧＣ調整部１０ｂは、地上波信号を分析することにより、地上波信号の受信状態を示すいくつかのパラメータについての解析結果を作成する。
【００３４】
図６に、地上波信号（ＯＦＤＭ信号）を構成するキャリアの周波数分布を示す。ＯＦＤＭ信号におけるキャリア数は方式などによって異なるが、本例ではＯＦＤＭ信号は固定数（１０２４本）のキャリアを有するものとする。キャリア検出部１７は、信号レベル検出部１３から抽出される地上波信号を周波数分析することにより、キャリアを検出する。キャリアの検出結果の例を図６（ｂ）に示す。ＯＦＤＭ信号では、１０２４本のキャリアが周波数軸上に等間隔で存在するので、各キャリアの解析を行うことにより、各キャリアに対応する信号レベルを検出することができる。
【００３５】
次に、キャリア解析部１８は、検出した各キャリアを所定の閾値と比較し、閾値を超えるレベルを有するキャリア数を算出する。このキャリア数は、地上波信号の受信状態が安定的であるか、不安定であるかを示すパラメータとして利用される。即ち、キャリア解析部１８は、ある閾値により各キャリアレベルを評価し、閾値以上のレベルを有するキャリア数が所定数以上存在する場合、地上波信号が安定的に受信されていると判定する。一方、閾値以上のレベルを有するキャリア数が所定数未満である場合、地上波信号の受信状態は不安定であると判定する。
【００３６】
さらに、キャリア解析部１８は、電界強度の複数の閾値を設定し、それぞれ当該閾値を超えるレベルを有するキャリア数を検出する。この分析（「閾値分析」と呼ぶ。）により、地上波信号が現在どのような受信状態にあるのかを概略的に把握することができる。図７（ａ）〜（ｄ）に、地上波信号が種々の状態にあるときの、複数の閾値を超えるレベルを有するキャリア数の割合を示している。なお、横軸に示す閾値は、図６（ｂ）に示す電界強度レベルに対応しているものとする。
【００３７】
図７（ａ）は受信機１０が地上波アンテナから近距離にある場合の閾値分析結果を示している。地上波アンテナから近距離にあるので、どの閾値についても、閾値を超えるキャリア本数の割合は高い。
【００３８】
図７（ｂ）は受信機が地上波アンテナから中距離にある場合の閾値分析結果を示している。地上波アンテナから少し離れると、受信される地上波レベルは減衰するため、高い閾値ＴＨ５、ＴＨ６などより大きなレベルを有するキャリア数の割合が減少する。
【００３９】
図７（ｃ）は受信機が地上波アンテナから遠距離にある場合の閾値分析結果を示している。地上波アンテナから遠距離の地点では受信される地上波レベルは著しく減衰するため、最小の閾値を超えるキャリアが僅かな数検出されるだけとなる。
【００４０】
図７（ｄ）は受信された地上波がフェージングの影響を受けた状態であり、各キャリアのレベルが不規則に変動するため、各閾値を超えるキャリア本数の割合は閾値の大小によらず不規則となる。図７（ｄ）の例では、閾値ＴＨ４を超えるキャリア本数の割合が他に比べて少ないので、閾値ＴＨ３とＴＨ４を超えるキャリア本数の割合に差があるので、地上波の受信信号は、閾値ＴＨ３とＴＨ４の付近のレベルにおける変動が大きいことが推測できる。
【００４１】
また、キャリア解析部１８は、受信状態の時間変化量解析を行う。時間変化量解析とは、所定の時間にわたって受信状態を解析するものである。図８に時間変化量解析の例を示す。この例では、図８（ａ）に示すように、所定の単位時間にわたって複数の閾値（ＴＨ１〜ＴＨ６）を超えるレベルを有するキャリア本数を算出し、その結果に基づいて、図８（ｂ）に示すように、各閾値ＴＨ１〜ＴＨ６についてキャリア本数の変動の大小を分析する。図８（ｂ）に示すように、単位時間において、各閾値を超えるレベルを有するキャリア本数の変化量を検討することにより、地上波信号がどの付近のレベルで時間的に大きく変動しているかを推測することができる。図８（ｂ）の例では、閾値ＴＨ３における変化量が大きいので、閾値ＴＨ３付近のレベルで多数のキャリアがレベル変動を起こしていることが理解される。
【００４２】
［ＡＧＣ動作］
次に、本実施形態に係る受信機のＡＧＣ動作について説明する。受信機１０は、図３に示すように地上波側ＡＧＣループと衛星波側ＡＧＣループとを備える。まず、地上波側ＡＧＣループによるＡＧＣ動作について説明する。図９は、地上波側のＡＧＣ動作のフローチャートである。
【００４３】
まず、信号レベル検出部１３は、地上波信号を抽出し、その平均電力値を算出する（ステップＳ１０）。ＡＧＣ信号生成部１４は、算出された平均電力値に基づいて、地上波側のＡＧＣ量を決定し、ＡＧＣ量信号１１０をフロントエンド部１１内の各ＡＧＣアンプへ供給する。これにより、各ＡＧＣアンプはそれぞれＲＦ信号、ＩＦ信号の増幅度を設定し、増幅を行う。こうして、地上波側ＡＧＣループにおける基本的なＡＧＣが実行される（ステップＳ１４）。
【００４４】
次に、ステップＳ１０で算出された平均電力値が予め決められた設定値より大きいか否かが判定される（ステップＳ１６）。設定値は、地上波信号全体の平均的な電力レベルが十分なレベルにあるか否かを判定するために設定される。平均電力値が設定値より大きい場合（ステップＳ１６；Yes）、ステップＳ１４におけるＡＧＣが継続される。
【００４５】
一方、平均電力値が設定値より小さい場合（ステップＳ１６；No）、ＡＧＣ調整部１０ｂが動作する。即ち、キャリア検出部１７が地上波信号中の各キャリアのレベルを検出する（ステップＳ２０）。次に、キャリア解析部１８が所定の閾値を決定し（ステップＳ２２）、当該閾値を超えるキャリア数を算出する（ステップＳ２４）。
【００４６】
当該閾値を超えるキャリア数が予め決定された設定数より多い場合（ステップＳ２６）、処理はステップＳ１４に戻り、ＡＧＣを継続する。一方、当該閾値を超えるキャリア数が設定数より少ない場合（ステップＳ２６；No）、キャリア解析部１８は前述の閾値分析を行い（ステップＳ２８）、さらに時間変化量解析を行う（ステップＳ３０）。そして、それらの結果に基づいて、ＡＧＣ調整量決定手段１９はマップ情報を参照してＡＧＣ調整量を決定し（ステップＳ３２）、ＡＧＣ調整量信号１３０として図３に示す衛星側ＡＧＣループのＡＧＣ信号生成部２４へ供給する。
【００４７】
次に、衛星波側のＡＧＣ動作について図１０を参照して説明する。図１０は、衛星波側のＡＧＣ動作のフローチャートである。図１０において、まず信号レベル検出部２３は、衛星波側信号の平均電力値を算出し（ステップＳ４０）、ＡＧＣ信号生成部２４は算出された平均電力値に基づいて衛星波側のＡＧＣ量を設定する（ステップＳ４２）。そして、ＡＧＣ信号生成部２４がＡＧＣ信号をフロントエンド部２１内の複数のＡＧＣアンプに供給することにより、ＡＧＣが行われる（ステップＳ４４）。
【００４８】
そして、ＡＧＣ信号生成部２４は、ＡＧＣ調整部１０ｂ内のＡＧＣ調整量決定部１９からＡＧＣ調整信号１３０が入力されているか否かを判断する（ステップＳ４６）。入力されていない場合には、ステップＳ４４に戻ってステップＳ４０〜Ｓ４４を繰り返し、ＡＧＣを継続する。
【００４９】
一方、ＡＧＣ調整信号１３０が入力されている場合（ステップＳ４６）、ＡＧＣ信号生成部２４はＡＧＣ調整信号１３０に基づいて、衛星波側のＡＧＣ量を調整する（ステップＳ４８）。これにより、地上波信号の受信状態に応じて、衛星波側のＡＧＣ量が調整される。
【００５０】
衛星波側のＡＧＣ量の調整方法としては、例えば地上波信号の平均電力が大きい場合は、地上波信号が比較的安定的に受信されており、地上波信号が衛星波側ＡＧＣに与える影響がそれほど大きくないと判断して、補正を行わない若しくは補正量を小さくすることができる。逆に地上波信号の平均電力が小さい場合や、それに加えて時間変化量が大きい場合などは、地上波信号の変動が大きいと判断し、衛星波側のＡＧＣ補正量を大きめに設定することができる。また、閾値分析により、地上波信号の受信状態がフェージングなどの影響を受けていると判断されるときには、衛星波側のＡＧＣ量を歪みが発生しない範囲内で増加させることができる。
【００５１】
［変形例］
上記の実施例では、地上波の受信状態の解析結果に基づいて、衛星波側のＡＧＣ量のみを調整しているが、同解析結果を使用して、さらに地上波側のＡＧＣ量の調整を行うことも可能である。地上波側のＡＧＣループは基本的に地上波信号のレベル（平均電力値）に基づいてＡＧＣを行っているので、ＡＧＣ調整部１０ｂにより実行される地上波信号の細かな周波数分析結果に基づいて地上波側のＡＧＣループ１０ａの調整を行えば、地上波側のＡＧＣをより精密に行うことが可能となる。
【００５２】
また、上記の実施例では、地上波がＯＦＤＭ信号であり、衛星波がＴＤＭ信号であったが、本発明は多重化された複数の放送波のうちの一方がＯＦＤＭ信号であれば適用が可能である。即ち、ＯＦＤＭ信号の受信状態を周波数分析した結果を利用して、他の信号のＡＧＣの調整を行う各種の場合に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】地上波と衛星波の多重放送波における帯域分布例を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る受信機の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すフロントエンド部の構成を示すブロック図である。
【図５】図３に示す信号レベル検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】地上波信号（ＯＦＤＭ信号）のキャリアの周波数分布例を示す。
【図７】地上波信号のキャリアの閾値解析例を示す。
【図８】地上波信号のキャリアの時間変化解析例を示す。
【図９】地上波側ＡＧＣ動作のフローチャートである。
【図１０】衛星波側ＡＧＣ動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 受信機
１１、２１ フロントエンド
１２、２２ ＡＤ変換器
１３、２３ 信号レベル検出部
１４、２４ ＡＧＣ信号生成部
１５ ＦＦＴ部
１６、２５ データデコード部
１７ キャリア検出部
１８ キャリア解析部
１９ ＡＧＣ調整量決定部
２０ マップ情報記憶部
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル多重放送の受信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体向け衛星放送では、衛星から送信される衛星波に加え、衛星波の補間のために地上波リピータを利用して地上波を送信する。この場合、衛星波は例えばＴＤＭ（Time Division Multiplexing）信号が使用されるのに対し、地上波は地上での特性を考慮した多重化方式を採用するので、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Divisional Modulation）やＣＤＭ（Code Division Multiplexing）などの多重化方式を使用することになる。その結果、異なる方式の衛星波と地上波とが混在する環境が生じ、受信機は衛星波と地上波の多重信号を受信することになる。
【０００３】
一般的に、受信機には受信信号の利得を制御するＡＧＣ（Auto Gain Control）回路が設けられるが、このような多重波を受信する受信機は放送方式毎に独立にＡＧＣを行うように構成される。即ち、受信機は、地上波デジタル放送による放送波（以下、「地上波」と呼ぶ。）と、衛星方法による放送波（以下、「衛星波」と呼ぶ。）に対して、個別のＡＧＣ回路により独立にＡＧＣを行う。具体的には、受信機は、多重信号から各方式の信号レベルを独立に検出してＡＧＣ信号を発生し、個別にＡＧＣを行う。そして、各方式の受信信号を復調処理し、その後に両信号を合成してデコード処理部へ供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１（ａ）に、衛星波と地上波の周波数帯域例を示す。一般的には、周波数軸上、地上波に隣接して衛星波が配置される場合が多く、図１（ａ）に示す例はある特定の方式の場合の例であり、周波数軸上、地上波の両側に隣接して衛星波が配置されている。受信機は、地上波については、地上波の帯域に対応する通過帯域ＰＢ１を有する地上波用フィルタにより地上波信号のみを抽出する。一方、衛星波については、衛星波の個々の帯域を通過するフィルタを個別に用意すると、複数の帯域分のフィルタが必要となるため受信機全体のコストアップにつながる。よって、受信機のフロントエンドを低コスト化するため、図１（ａ）に示すように、地上波と衛星波の両方を含む帯域を通過させる通過帯域ＰＢ２を有する衛星波用フィルタを使用することが一般的である。
【０００５】
衛星波は人工衛星から送信されるため、電界強度は小さく、ほぼ一定のレベルで受信される。これに対し、地上波は、送信アンテナからの受信点の距離に応じてその電界強度が大きく変化する。地上波アンテナからの距離に応じた受信信号スペクトルの変化例を図１（ａ）〜（ｃ）に示す。図１（ａ）に示すように、地上波アンテナから近距離の地点で受信された多重波は地上波成分のレベルが大きいが、地上アンテナから中距離の地点で受信された多重波は地上波成分のレベルがそれほど大きくない。また、地上波アンテナから遠距離の地点で受信された多重波では、地上波成分は非常に小さい。このように、衛星波の信号レベルは比較的安定であるのに対し、地上波の信号レベルは送信アンテナからの距離に大きく依存して変化する。さらに、地上波については、周囲環境の影響により、信号レベルに対してフェージングやマルチパスの影響も加わる。このため、地上波の信号レベルは衛星波に比べて大きく変動する性質を有する。
【０００６】
前述のように、衛星波用フィルタとして図１（ａ）に示すように全帯域を通過帯域とするフィルタを使用する場合には、衛星波用のＡＧＣ回路は地上波を含む帯域の受信信号に基づいてＡＧＣを行うため、以下のような問題が生じうる。
【０００７】
この例の場合、衛星波が地上波の両側に位置するため、図１（ａ）に示すように、地上波アンテナから近距離の地点では、衛星波レベルよりも地上波レベルの方が大きくなる。よって、衛星波用ＡＧＣ回路はレベルの大きい地上波信号のレベルに従って、地上波信号が飽和してレベルに歪みが生じないようにＡＧＣを行う。よって、衛星波信号に対しても同様に減衰がなされてしまい、その結果、本来受信したい衛星波も減衰されてしまい、衛星波の受信が困難になる場合がある。
【０００８】
また、前述のように、地上波は周囲環境によりフェージングやマルチパスの影響を受けやすい。よって、フェージングやマルチパスの影響により、地上波レベルが不安定になると、衛星波用ＡＧＣ回路はその変動に追従して利得調整を行うため、衛星波のレベルを正しく制御できなくなることがある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題としては、以上のようなものが例として挙げられる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、受信機において、第１の放送波及び第２の放送波の多重波を受信し、受信信号を出力する受信手段と、前記受信信号から前記第１の放送波のみを抽出して第１の放送波信号を出力する第１のフィルタと、前記受信信号から前記第１の放送波及び前記第２の放送波を抽出して第２の放送波信号を出力する第２のフィルタと、前記第１の放送波信号のレベルに基づいて前記第１の放送波信号の利得を制御する第１のＡＧＣ手段と、前記第２の放送波信号のレベルに基づいて前記第２の放送波信号の利得を制御する第２のＡＧＣ手段と、前記第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定するＡＧＣ調整量決定手段と、前記ＡＧＣ調整量に従って、前記第２のＡＧＣ手段のＡＧＣ量を調整するＡＧＣ調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、受信機におけるＡＧＣ方法において、第１の放送波及び第２の放送波の多重波を受信し、受信信号を出力する工程と、前記受信信号から前記第１の放送波のみを抽出して第１の放送波信号を出力する工程と、前記受信信号から前記第１の放送波及び前記第２の放送波を抽出して第２の放送波信号を出力する工程と、前記第１の放送波信号のレベルに基づいて前記第１の放送波信号の利得を制御する第１のＡＧＣ工程と、前記第２の放送波信号のレベルに基づいて前記第２の放送波信号の利得を制御する第２のＡＧＣ工程と、前記第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定するＡＧＣ調整量決定工程と、前記ＡＧＣ調整量に従って、前記第２のＡＧＣ工程において使用されるＡＧＣ量を調整するＡＧＣ調整工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
図２に、本発明の実施形態にかかる受信機１の概略構成を示す。図１に示すように、受信機１は、第１のフィルタ２と、第２のフィルタ３と、第１のＡＧＣ手段４と、第２のＡＧＣ手段５と、ＡＧＣ調整量決定手段６と、ＡＧＣ調整手段７とを備える。
【００１４】
第１のフィルタ２及び第２のフィルタ３には、第１の放送波と第２の放送波の多重放送波が入力される。第１の放送波としては例えば地上波デジタル放送の地上波（即ち、ＯＦＤＭ信号）が挙げられ、第２の放送波としては例えば衛星放送の衛星波が挙げられる。第１のフィルタ２は、入力された多重放送波から、第１の放送波のみを抽出し、第１の放送波信号として第１のＡＧＣ手段４に供給する。第１のＡＧＣ手段４は、第１の放送波信号に基づいて、第１の放送波信号のＡＧＣを実行する。
【００１５】
一方、第２のフィルタ３は、第１の放送波及び第２の放送波の両方を抽出して第２の放送波信号として第２のＡＧＣ手段５に供給する。第２のＡＧＣ手段５は、第１の放送波及び第２の放送波に対応する放送波信号に基づいてＡＧＣを行う。従って、第２のＡＧＣ手段によるＡＧＣは、第１の放送波の受信状態の影響を受ける。
【００１６】
ＡＧＣ調整量決定手段６は、第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいて、ＡＧＣ調整量を決定する。そして、ＡＧＣ調整手段７は、ＡＧＣ調整量決定手段６が決定したＡＧＣ調整量に基づいて、第２のＡＧＣ手段５によるＡＧＣ量を調整する。前述のように、第２のＡＧＣ手段５は、基本的には第１の放送波及び第２の放送波を含む放送波信号に基づいてＡＧＣを行うが、それに加えてＡＧＣ調整手段７が行う調整により、第１の放送波の受信状態変動による影響を軽減、除去することができる。その結果、第２のＡＧＣ手段５は、実質的に第２の放送波信号に対して適切なＡＧＣを実行することが可能となる。
【００１７】
ＡＧＣ調整量決定手段６は、キャリア検出手段６ａ、閾値解析手段６ｂ、時間変化量解析手段６ｃを含むことができる。キャリア検出手段６ａは、第１の放送波信号中に含まれるキャリアを検出し、検出されたキャリアは閾値解析手段６ｂ及びは時間変化量解析手段６ｃにより利用される。
【００１８】
閾値解析手段６ｂは、所定の閾値を超えるキャリア数を算出し、その数が所定数を超える場合に、第１の放送波の受信状態を安定的であると判定する。その結果に応じてＡＧＣ調整量決定手段６はＡＧＣ調整量を決定したり、ＡＧＣ調整手段７による調整の要否を決定することができる。また、閾値解析手段６ｂは、複数の閾値と各キャリアレベルとを比較することにより、第１の放送波の受信状態、例えば第１の放送波のアンテナと受信機の距離関係や、フェージングの有無などの状態を判定し、その結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定したり、ＡＧＣ調整手段７による調整の要否を決定することができる。
【００１９】
一方、時間変化量解析手段６ｃは、各キャリアのレベルと閾値との大小関係を所定期間にわたって分析することにより、第１の放送波の受信状態の時間的変化を検出する。ＡＧＣ調整量決定手段６は、その結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定したり、ＡＧＣ調整手段７による調整の要否を決定することができる。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を適用した受信機の好適な実施例を説明する。図３は、本発明の実施例に係る受信機１０の利得制御に関する部分を示したブロック図である。図３において、受信機１０は、アンテナユニットＡＴにより受信した受信信号を、衛星波と地上波の２系統に分けて処理する。
【００２１】
受信機１０は、地上波側処理系統として、フロントエンド部１１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１２、信号レベル検出部１３、ＡＧＣ信号生成部１４、ＦＦＴ部１５、データデコード部１６、キャリア検出部１７、キャリア解析部１８、ＡＧＣ調整量決定部１９及びマップ情報記憶部２０を備える。フロントエンド部１１、ＡＤ変換器１２、信号レベル検出部１３及びＡＧＣ信号生成部１４は地上波側ＡＧＣループ１０ａを構成している。また、キャリア検出部１７、キャリア解析部１８、ＡＧＣ調整量決定部１９及びマップ情報記憶部２０はＡＧＣ調整部１０ｂを構成している。
【００２２】
また、受信機１０は、衛星波側処理系統として、フロントエンド部２１、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２２、信号レベル検出部２３、ＡＧＣ信号生成部２４及びデータデコード部２５を備える。ここで、フロントエンド部２１、ＡＤ変換器２２、信号レベル検出部２３及びＡＧＣ信号生成部２４は衛星波側ＡＧＣループ１０ｃを構成している。
【００２３】
まず、地上波側処理系統について説明する。アンテナユニットＡＴは受信波を受信信号としてフロントエンド部１１へ供給する。
【００２４】
フロントエンド部１１の構成を図４に示す。図４において、フロントエンド部１１は、ＲＦフィルタ２０１と、ＲＦアンプ２０２と、ＲＦ ＡＧＣアンプ２０３と、ＲＦフィルタ２０４と、ミキサ２０５と、ＩＦフィルタ２０６と、ＩＦ ＡＧＣアンプ２０７と、ミキサ２０８と、ＩＦフィルタ２０９と、ＩＦ ＡＧＣアンプ２１０と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）２１１及び２１４と、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）２１２及び２１５とを備える。
【００２５】
ＲＦフィルタ２０１は、受信信号から地上波を抽出するためのフィルタであり、例えば図１（ａ）に示す地上波用フィルタ通過帯域ＰＢ１を有する。ＲＦアンプ２０２は、ＲＦフィルタ２０１が抽出した地上波ＲＦ信号を所定の増幅度で増幅し、ＲＦ ＡＧＣアンプ２０３へ供給する。ＲＦ ＡＧＣアンプ２０３はＡＧＣ信号生成部１４から供給されるＡＧＣ信号１１０に応じた増幅度で地上波ＲＦ信号を増幅する。増幅後の地上波ＲＦ信号は、ＲＦフィルタ２０１と同一の通過特性を有するＲＦフィルタ２０４により、フィルタリングされ、ミキサ２０５へ供給される。
【００２６】
ミキサ２０５は、ＰＬＬ２１２及びＶＣＯ２１１により生成される信号とＲＦフィルタ２０４から出力される信号とを混合することにより第１のＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号を生成し、ＩＦフィルタ２０６へ供給する。ＩＦ ＡＧＣアンプ２０７は、ＡＧＣ信号生成部１４から与えられるＡＧＣ信号１１０に基づいて、第１のＩＦ信号を増幅する。また、ミキサ２０８は、ＶＣＯ２１４及びＰＬＬ２１５により生成される信号と、第１のＩＦ信号とを混合することにより第２のＩＦ信号を生成し、ＩＦフィルタ２０９へ供給する。ＩＦフィルタ２０９は、第２のＩＦ信号を第２のＩＦでフィルタリングし、ＩＦ ＡＧＣアンプ２１０へ供給する。ＩＦ ＡＧＣアンプ２１０は、ＡＧＣ信号生成部１４から供給されるＡＧＣ信号１１０に基づいて第２のＩＦ信号を増幅し、ＡＤ変換器１２へ出力する。
【００２７】
図４に例示するフロントエンド部１１では、ＲＦ信号、第１のＩＦ信号及び第２のＩＦ信号の３段階で、それぞれＡＧＣアンプ２０３、２０７及び２１０により利得制御を行っている。なお、ＡＧＣ信号生成部１４は各ＡＧＣアンプ２０３、２０７及び２１０に対して異なるＡＧＣ信号を供給し、各ＡＧＣアンプにより異なる増幅率で各信号を増幅することができる。
【００２８】
ＡＤ変換器１２はアナログのＩＦ信号をデジタル信号に変換し、信号レベル検出部１３へ供給する。信号レベル検出部１３は、デジタルＩＦ信号のレベルとして、平均電力値を算出する。この平均電力値は、地上波信号の電界強度が十分に高いか否かを判断するためのパラメータとして使用される。
【００２９】
信号レベル検出部１３の構成例を図５（ａ）に示す。本構成例は地上波信号がＯＦＤＭ信号の場合であり、ＡＤ変換器１２から出力されるデジタルＩＦ信号からＩＱ復調部１３１により実数成分と虚数成分に分離し、ＩＱ合成部１３２により両成分を合成し、周波数オフセット補正部１３３により周波数軸上のオフセット補正を施して、得られた信号をキャリア検出部１７及びＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１５へ供給する。ＦＦＴ１５は信号レベル検出部１３からの信号をＦＦＴ処理してデータデコード部１６へ供給し、データデコード部１６は地上波信号中の音声／データを復号化して信号処理回路へ供給する。
【００３０】
次に、衛星側処理系統について説明する。アンテナユニットＡＴからの受信信号は、フロントエンド部２１へ入力される。フロントエンド部２１は、基本的には図４に例示したフロントエンド部１１と同様の構成を有し、衛星波ＲＦ信号を第１及び第２のＩＦ信号にダウンコンバートしてＡＤ変換器２２へ出力する。但し、衛星波側のフロントエンド部２１内のＲＦフィルタは、図１（ａ）に例示するように、衛星波及び地上波の全帯域を通過させる通過特性ＰＢ２を有する。その結果、衛星波側ＡＧＣループ１０ｃは、衛星波及び地上波を含む帯域の信号に基づいてＡＧＣを行う。但し、本発明では、図３に示すように、ＡＧＣ調整量決定部１０ｂが地上波の検出信号に基づいて衛星側ＡＧＣループ１０ｂのＡＧＣ信号の調整を行う点に特徴を有する。
【００３１】
フロントエンド部２１の出力信号はＡＤ変換器２２でデジタル信号に変換され、信号レベル検出部２３に供給される。信号レベル検出部２３の構成例を図５（ｂ）に示す。信号レベル検出部２３において、ＩＱ復調部２３１が入力された衛星波信号を実数部分と虚数部分とに分離し、ＩＱ合成部２３２が両者を合成し、その合成信号をＴＤＭ分離部２３３が時間軸分離して衛星波信号を取得してデータデコード部２５へ送る。データデコード部２５は、衛星波信号を復号化して音声／データを取得し、信号処理回路へ供給する。
【００３２】
次に、ＡＧＣ調整部１０ｂについて説明する。ＡＧＣ調整部１０ｂは、信号レベル検出部１３から出力される地上波信号に基づいて、衛星波側ＡＣＧループのＡＧＣ信号の調整量を決定する処理を行う。具体的には、キャリア検出部１７は、信号レベル検出部１３が出力する地上波信号を周波数分析し、地上波信号中に含まれるキャリアを検出する。そして、キャリア解析部１８は、検出されたキャリアに基づいて地上波信号の受信状態を解析し、解析結果をＡＧＣ調整量決定部１９へ送る。ここで、地上波信号の解析結果は、例えば地上波信号中の所定レベル以上のキャリア数、地上波信号の受信状態、受信状態の時間的時間変化量などが挙げられる。マップ情報記憶部２０は、そのような地上波信号の解析結果と、それに対応するＡＧＣ調整量との対応をマップ情報として記憶している。ＡＧＣ調整量決定部１９は、キャリア解析部１８から供給された地上波信号の解析結果に基づいて、マップ情報を参照してＡＧＣ調整量を決定し、ＡＧＣ調整量信号１３０として衛星波側ＡＧＣループ中のＡＧＣ信号生成部２４へ供給する。衛星波側ＡＧＣループでは、ＡＧＣ調整量信号１３０に基づいてＡＧＣ信号を調整する。これにより、衛星波側ＡＧＣループでは、地上波信号の受信状態を考慮してＡＧＣ量の補正を行うことができる。衛星側ＡＧＣループ単独では、前述のように地上波と衛星波を含めた帯域で信号を抽出してＡＧＣを行うので、ＡＧＣ自体が地上波信号の受信状態による影響を受けやすい。この点、本実施例によれば、ＡＧＣ調整部１０ｂが地上波信号の受信状態を検出、解析して、その結果に応じて衛星側ＡＧＣループのＡＧＣ量を調整するので、衛星側ＡＧＣループ中における地上波信号の受信状態による影響を軽減することができる。その結果、衛星側ＡＧＣループにおいて、衛星波信号を得るのに適したＡＧＣを実行することが可能となる。
【００３３】
次に、ＡＧＣ調整部１０ｂ内における処理について詳しく説明する。ＡＧＣ調整部１０ｂは、地上波信号を分析することにより、地上波信号の受信状態を示すいくつかのパラメータについての解析結果を作成する。
【００３４】
図６に、地上波信号（ＯＦＤＭ信号）を構成するキャリアの周波数分布を示す。ＯＦＤＭ信号におけるキャリア数は方式などによって異なるが、本例ではＯＦＤＭ信号は固定数（１０２４本）のキャリアを有するものとする。キャリア検出部１７は、信号レベル検出部１３から抽出される地上波信号を周波数分析することにより、キャリアを検出する。キャリアの検出結果の例を図６（ｂ）に示す。ＯＦＤＭ信号では、１０２４本のキャリアが周波数軸上に等間隔で存在するので、各キャリアの解析を行うことにより、各キャリアに対応する信号レベルを検出することができる。
【００３５】
次に、キャリア解析部１８は、検出した各キャリアを所定の閾値と比較し、閾値を超えるレベルを有するキャリア数を算出する。このキャリア数は、地上波信号の受信状態が安定的であるか、不安定であるかを示すパラメータとして利用される。即ち、キャリア解析部１８は、ある閾値により各キャリアレベルを評価し、閾値以上のレベルを有するキャリア数が所定数以上存在する場合、地上波信号が安定的に受信されていると判定する。一方、閾値以上のレベルを有するキャリア数が所定数未満である場合、地上波信号の受信状態は不安定であると判定する。
【００３６】
さらに、キャリア解析部１８は、電界強度の複数の閾値を設定し、それぞれ当該閾値を超えるレベルを有するキャリア数を検出する。この分析（「閾値分析」と呼ぶ。）により、地上波信号が現在どのような受信状態にあるのかを概略的に把握することができる。図７（ａ）〜（ｄ）に、地上波信号が種々の状態にあるときの、複数の閾値を超えるレベルを有するキャリア数の割合を示している。なお、横軸に示す閾値は、図６（ｂ）に示す電界強度レベルに対応しているものとする。
【００３７】
図７（ａ）は受信機１０が地上波アンテナから近距離にある場合の閾値分析結果を示している。地上波アンテナから近距離にあるので、どの閾値についても、閾値を超えるキャリア本数の割合は高い。
【００３８】
図７（ｂ）は受信機が地上波アンテナから中距離にある場合の閾値分析結果を示している。地上波アンテナから少し離れると、受信される地上波レベルは減衰するため、高い閾値ＴＨ５、ＴＨ６などより大きなレベルを有するキャリア数の割合が減少する。
【００３９】
図７（ｃ）は受信機が地上波アンテナから遠距離にある場合の閾値分析結果を示している。地上波アンテナから遠距離の地点では受信される地上波レベルは著しく減衰するため、最小の閾値を超えるキャリアが僅かな数検出されるだけとなる。
【００４０】
図７（ｄ）は受信された地上波がフェージングの影響を受けた状態であり、各キャリアのレベルが不規則に変動するため、各閾値を超えるキャリア本数の割合は閾値の大小によらず不規則となる。図７（ｄ）の例では、閾値ＴＨ４を超えるキャリア本数の割合が他に比べて少ないので、閾値ＴＨ３とＴＨ４を超えるキャリア本数の割合に差があるので、地上波の受信信号は、閾値ＴＨ３とＴＨ４の付近のレベルにおける変動が大きいことが推測できる。
【００４１】
また、キャリア解析部１８は、受信状態の時間変化量解析を行う。時間変化量解析とは、所定の時間にわたって受信状態を解析するものである。図８に時間変化量解析の例を示す。この例では、図８（ａ）に示すように、所定の単位時間にわたって複数の閾値（ＴＨ１〜ＴＨ６）を超えるレベルを有するキャリア本数を算出し、その結果に基づいて、図８（ｂ）に示すように、各閾値ＴＨ１〜ＴＨ６についてキャリア本数の変動の大小を分析する。図８（ｂ）に示すように、単位時間において、各閾値を超えるレベルを有するキャリア本数の変化量を検討することにより、地上波信号がどの付近のレベルで時間的に大きく変動しているかを推測することができる。図８（ｂ）の例では、閾値ＴＨ３における変化量が大きいので、閾値ＴＨ３付近のレベルで多数のキャリアがレベル変動を起こしていることが理解される。
【００４２】
［ＡＧＣ動作］
次に、本実施形態に係る受信機のＡＧＣ動作について説明する。受信機１０は、図３に示すように地上波側ＡＧＣループと衛星波側ＡＧＣループとを備える。まず、地上波側ＡＧＣループによるＡＧＣ動作について説明する。図９は、地上波側のＡＧＣ動作のフローチャートである。
【００４３】
まず、信号レベル検出部１３は、地上波信号を抽出し、その平均電力値を算出する（ステップＳ１０）。ＡＧＣ信号生成部１４は、算出された平均電力値に基づいて、地上波側のＡＧＣ量を決定し、ＡＧＣ量信号１１０をフロントエンド部１１内の各ＡＧＣアンプへ供給する。これにより、各ＡＧＣアンプはそれぞれＲＦ信号、ＩＦ信号の増幅度を設定し、増幅を行う。こうして、地上波側ＡＧＣループにおける基本的なＡＧＣが実行される（ステップＳ１４）。
【００４４】
次に、ステップＳ１０で算出された平均電力値が予め決められた設定値より大きいか否かが判定される（ステップＳ１６）。設定値は、地上波信号全体の平均的な電力レベルが十分なレベルにあるか否かを判定するために設定される。平均電力値が設定値より大きい場合（ステップＳ１６；Yes）、ステップＳ１４におけるＡＧＣが継続される。
【００４５】
一方、平均電力値が設定値より小さい場合（ステップＳ１６；No）、ＡＧＣ調整部１０ｂが動作する。即ち、キャリア検出部１７が地上波信号中の各キャリアのレベルを検出する（ステップＳ２０）。次に、キャリア解析部１８が所定の閾値を決定し（ステップＳ２２）、当該閾値を超えるキャリア数を算出する（ステップＳ２４）。
【００４６】
当該閾値を超えるキャリア数が予め決定された設定数より多い場合（ステップＳ２６）、処理はステップＳ１４に戻り、ＡＧＣを継続する。一方、当該閾値を超えるキャリア数が設定数より少ない場合（ステップＳ２６；No）、キャリア解析部１８は前述の閾値分析を行い（ステップＳ２８）、さらに時間変化量解析を行う（ステップＳ３０）。そして、それらの結果に基づいて、ＡＧＣ調整量決定手段１９はマップ情報を参照してＡＧＣ調整量を決定し（ステップＳ３２）、ＡＧＣ調整量信号１３０として図３に示す衛星側ＡＧＣループのＡＧＣ信号生成部２４へ供給する。
【００４７】
次に、衛星波側のＡＧＣ動作について図１０を参照して説明する。図１０は、衛星波側のＡＧＣ動作のフローチャートである。図１０において、まず信号レベル検出部２３は、衛星波側信号の平均電力値を算出し（ステップＳ４０）、ＡＧＣ信号生成部２４は算出された平均電力値に基づいて衛星波側のＡＧＣ量を設定する（ステップＳ４２）。そして、ＡＧＣ信号生成部２４がＡＧＣ信号をフロントエンド部２１内の複数のＡＧＣアンプに供給することにより、ＡＧＣが行われる（ステップＳ４４）。
【００４８】
そして、ＡＧＣ信号生成部２４は、ＡＧＣ調整部１０ｂ内のＡＧＣ調整量決定部１９からＡＧＣ調整信号１３０が入力されているか否かを判断する（ステップＳ４６）。入力されていない場合には、ステップＳ４４に戻ってステップＳ４０〜Ｓ４４を繰り返し、ＡＧＣを継続する。
【００４９】
一方、ＡＧＣ調整信号１３０が入力されている場合（ステップＳ４６）、ＡＧＣ信号生成部２４はＡＧＣ調整信号１３０に基づいて、衛星波側のＡＧＣ量を調整する（ステップＳ４８）。これにより、地上波信号の受信状態に応じて、衛星波側のＡＧＣ量が調整される。
【００５０】
衛星波側のＡＧＣ量の調整方法としては、例えば地上波信号の平均電力が大きい場合は、地上波信号が比較的安定的に受信されており、地上波信号が衛星波側ＡＧＣに与える影響がそれほど大きくないと判断して、補正を行わない若しくは補正量を小さくすることができる。逆に地上波信号の平均電力が小さい場合や、それに加えて時間変化量が大きい場合などは、地上波信号の変動が大きいと判断し、衛星波側のＡＧＣ補正量を大きめに設定することができる。また、閾値分析により、地上波信号の受信状態がフェージングなどの影響を受けていると判断されるときには、衛星波側のＡＧＣ量を歪みが発生しない範囲内で増加させることができる。
【００５１】
［変形例］
上記の実施例では、地上波の受信状態の解析結果に基づいて、衛星波側のＡＧＣ量のみを調整しているが、同解析結果を使用して、さらに地上波側のＡＧＣ量の調整を行うことも可能である。地上波側のＡＧＣループは基本的に地上波信号のレベル（平均電力値）に基づいてＡＧＣを行っているので、ＡＧＣ調整部１０ｂにより実行される地上波信号の細かな周波数分析結果に基づいて地上波側のＡＧＣループ１０ａの調整を行えば、地上波側のＡＧＣをより精密に行うことが可能となる。
【００５２】
また、上記の実施例では、地上波がＯＦＤＭ信号であり、衛星波がＴＤＭ信号であったが、本発明は多重化された複数の放送波のうちの一方がＯＦＤＭ信号であれば適用が可能である。即ち、ＯＦＤＭ信号の受信状態を周波数分析した結果を利用して、他の信号のＡＧＣの調整を行う各種の場合に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】地上波と衛星波の多重放送波における帯域分布例を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る受信機の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すフロントエンド部の構成を示すブロック図である。
【図５】図３に示す信号レベル検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】地上波信号（ＯＦＤＭ信号）のキャリアの周波数分布例を示す。
【図７】地上波信号のキャリアの閾値解析例を示す。
【図８】地上波信号のキャリアの時間変化解析例を示す。
【図９】地上波側ＡＧＣ動作のフローチャートである。
【図１０】衛星波側ＡＧＣ動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 受信機
１１、２１ フロントエンド
１２、２２ ＡＤ変換器
１３、２３ 信号レベル検出部
１４、２４ ＡＧＣ信号生成部
１５ ＦＦＴ部
１６、２５ データデコード部
１７ キャリア検出部
１８ キャリア解析部
１９ ＡＧＣ調整量決定部
２０ マップ情報記憶部
Claims (6)
- 第１の放送波及び第２の放送波の多重波を受信し、受信信号を出力する受信手段と、
前記受信信号から前記第１の放送波のみを抽出して第１の放送波信号を出力する第１のフィルタと、
前記受信信号から前記第１の放送波及び前記第２の放送波を抽出して第２の放送波信号を出力する第２のフィルタと、
前記第１の放送波信号のレベルに基づいて前記第１の放送波信号の利得を制御する第１のＡＧＣ手段と、
前記第２の放送波信号のレベルに基づいて前記第２の放送波信号の利得を制御する第２のＡＧＣ手段と、
前記第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定するＡＧＣ調整量決定手段と、
前記ＡＧＣ調整量に従って、前記第２のＡＧＣ手段のＡＧＣ量を調整するＡＧＣ調整手段と、を備えることを特徴とする受信機。 - 前記ＡＧＣ調整量決定手段は、
前記第１の放送波信号のキャリアを検出するキャリア検出手段と、
検出されたキャリアを所定の閾値と比較することにより前記第１の放送波信号の受信状態を判定する閾値解析手段と、
前記閾値解析手段による判定結果に基づいて、前記ＡＧＣ調整量を決定する手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信機。 - 前記閾値解析手段は、検出されたキャリアを所定の閾値と比較する手段と、
前記所定の閾値を超えるレベルを有するキャリア数を所定数と比較する手段と、
前記所定の閾値を超えるレベルを有するキャリア数が前記所定数より少ない場合に、前記ＡＧＣ調整手段による調整を実行させる手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信機。 - 前記放送波信号の受信状態は、前記第１の放送波信号の放送アンテナと前記受信機の距離に関する状態、及び、フェージングの発生状態を含むことを特徴とする請求項２に記載の受信機。
- 前記ＡＧＣ調整量決定手段は、前記第１の放送波信号のキャリアを検出するキャリア検出手段と、
所定時間にわたる前記キャリアのレベル変化を示す時間変化量を出力する時間変化量解析手段と、
前記時間変化量に従って前記ＡＧＣ調整量を決定する手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信機。 - 受信機におけるＡＧＣ方法において、
第１の放送波及び第２の放送波の多重波を受信し、受信信号を出力する工程と、
前記受信信号から前記第１の放送波のみを抽出して第１の放送波信号を出力する工程と、
前記受信信号から前記第１の放送波及び前記第２の放送波を抽出して第２の放送波信号を出力する工程と、
前記第１の放送波信号のレベルに基づいて前記第１の放送波信号の利得を制御する第１のＡＧＣ工程と、
前記第２の放送波信号のレベルに基づいて前記第２の放送波信号の利得を制御する第２のＡＧＣ工程と、
前記第１の放送波信号の受信状態を解析し、解析結果に基づいてＡＧＣ調整量を決定するＡＧＣ調整量決定工程と、
前記ＡＧＣ調整量に従って、前記第２のＡＧＣ工程において使用されるＡＧＣ量を調整するＡＧＣ調整工程と、を備えることを特徴とするＡＧＣ方法。
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