JP4134917B2 - Ofdm信号受信装置及び受信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、OFDM変調方式を用いた信号を受信するOFDM信号受信装置及び受信方法に関する。
地上波デジタルテレビ放送には、変調方式として複数の信号(電波)を多重化して送受信することが可能なOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重方式)が利用されている。
地上波デジタルテレビ放送のOFDM信号は、470MHzから770MHzまでの300MHzの周波数帯域幅が13〜62chの49チャネルに分割されて、各放送局に割り当てられている。図14は、OFDM信号を受信するための従来のOFDM信号受信装置900のブロック図である。以下、図14を用いて従来のOFDM信号受信装置900の機能構成を簡単に説明する。
同図によれば、OFDM信号受信装置900は、チューナ部700と、復調部800と、復号部300とを備えて構成される。チューナ部700は、外部アンテナANTと、LNA(Low Noise Amplifier)回路10と、RF−AGC(Radio Frequency-Auto Gain Control)による増幅回路12(RF−AGC12)と、RF−BPF(Radio Frequency-Band Pass Filter)回路14と、RFミキサ16と、IF−BPF(Intermediate Frequency-Band Pass Filter)回路18と、IF−AGCによる増幅回路20(IF−AGC20)と、IFミキサ22と、LPF(Low Pass Filter)回路24と、RF−AGC制御回路90とを備えて構成される。
放送局から放送されたOFDM信号は、外部アンテナANTにより受信され、LNA回路10によって所定の増幅率で増幅される。増幅されたOFDM信号は、RF−AGC制御信号S90に従って増幅回路12で増幅又は減衰される。このRF−AGC制御信号S90は、増幅回路12の利得を制御する信号であり、RF−BPF回路14の出力信号の信号レベルを元に、RF−AGC制御回路90により生成される。
増幅回路12で増幅又は減衰されたOFDM信号のうち、選択された放送局のチャネル帯域に相当する周波数帯域のOFDM信号がRF−BPF回路14により抽出され、抽出されたOFDM信号はRFミキサ16により中間周波信号に変換される。そして、当該中間周波信号からは、選択された放送局の周波数帯域の信号がIF−BPF回路18により抽出され、IF−AGC制御信号S92に従って増幅回路20により増幅又は減衰される。このIF−AGC制御信号S92は、ADC回路26の出力信号に基づいてIF−AGC制御回路92により生成される。
増幅回路20により増幅又は減衰された信号は、IFミキサ22により低域周波数の信号に変換され、LPF回路24によりフィルタされた後、復調部800へ出力される。
復調部800は、ADC(Analog Digital Converter)回路26と、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)回路28と、伝送路等価回路30と、復調回路32と、誤り訂正回路34と、BPF回路36と、IF−AGC制御回路92とを備えて構成される。
チューナ部700から出力される信号は、ADC回路26のA/D変換によりデジタル信号に変換され、FFT回路28によりFFT処理が施される。また、BPF回路36により、当該デジタル信号のうち、選択された放送局のチャネル帯域に相当する周波数帯域のデジタル信号が抽出され、IF−AGC制御回路92へ出力される。IF−AGC制御回路92は、BPF回路36から出力された信号に基づいてIF−AGC制御信号S92を生成してチューナ部700の増幅回路20に出力する。
FFT回路28から出力された信号は、伝送路等価回路30による波形等価(振幅等価及び位相等価)処理、復調回路32による復調処理、誤り訂正回路34による誤り訂正処理が施される。この復調部800の一連の処理により、受信したOFDM信号からTS(Transport Stream:トランスポート・ストリーム)が抽出される。
抽出されたTSは、復号部300に出力されて、復号部300により復号処理が施されて、OFDM信号受信装置900を内蔵する装置によってテレビ放送として表示出力及び音声出力される。
ここで、OFDM信号受信装置の利得制御の技術は種々のものが知られているが、例えば、次のものがある。すなわち、複数種類の有効シンボル期間の長さを切り替え、受信したOFDM信号から、チューナ部が所望帯域のOFDM信号を抽出した後、有効シンボル期間の長さに応じた適切な信号レベルにOFDM信号の利得を制御してADC回路に出力するOFDM信号受信装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2002−77101号公報
上述したOFDM信号受信装置900においては、RF−BPF回路14の出力信号と、BPF回路36の出力信号とを元にして増幅回路12と増幅回路20との利得制御が行われている。
一般に、RF−BPF回路14は、選択された1放送局分のOFDM信号を十分に通過させることのできるようなフィルタ特性に設計される。簡明のため、具体的に、OFDM信号の周波数帯域に換算して説明すると、RF−BPF回路14は図15の下段の図のような通過域が約8MHzのフィルタ特性となる。これにより、1局分のOFDM信号帯域幅である5.6MHzを抽出できる。
しかし、地上波デジタル放送において、各放送局のOFDM信号の間隔は、0.4MHzと狭小であるために、RF−BPF回路14のフィルタ特性の遷移域により、隣接する低帯域及び高帯域の放送局のOFDM信号までが抽出されてしまう。例えば、図15においてB局が選択されているとすれば、隣接するA局及びC局の一部のOFDM信号までがRF−BPF回路14により抽出されてしまう。従って、選択されたB局のOFDM信号の他に、A局及びC局のOFDM信号が混入したまま、後段の復調部800に出力されることなる。
これにより、RF−AGC制御回路90による利得制御は、選択された放送局のOFDM信号だけでなく、隣接する放送局のOFDM信号の信号レベルが影響してしまっていた。
また、特許文献1のOFDM信号受信装置においても、A/D変換後のデジタル信号の信号レベルを元にチューナ部の出力信号の利得制御をしているため、OFDM信号受信装置900と同様に、隣接した放送局のOFDM信号の影響を受けてしまっていた。
本発明は、上述したような課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、選択局以外の放送局の信号による影響を除去し、適切な利得制御を行うことができるOFDM信号受信装置を実現することである。
以上の課題を解決するために、請求項に記載のOFDM信号受信装置は、
直交周波数分割多重変調方式を用いたOFDM信号を受信する受信手段(例えば、図6の外部アンテナANT)と、
この受信手段により受信されたOFDM信号を増幅するRF増幅手段(例えば、図6の増幅回路12)と、
このRF増幅手段により増幅されたOFDM信号から選択局のチャネル帯域を中心とした周波数帯域幅内のOFDM信号を抽出するRFフィルタ手段(例えば、図6のRF−BPF回路14)と、
このRFフィルタ手段により抽出された信号を第1の周波数を中心周波数とする信号に変換するRFミキサ手段(例えば、図6のRFミキサ16)と、
このRFミキサ手段により変換された信号から前記選択局のチャネル帯域に相当する周波数帯域の信号を抽出するIFフィルタ手段(例えば、図6のIF−BPF回路18)と、
このIFフィルタ手段により抽出された信号を増幅するIF増幅手段(例えば、図6の増幅回路20)と、
このIF増幅手段により増幅された信号を第2の周波数を中心周波数とする信号に変換するIFミキサ手段(例えば、図6のIFミキサ22)と、
このIFミキサ手段により変換された信号をA/D変換し、FFT処理した後、復調することで前記選択局の信号を復調する復調手段(例えば、図6の復調部800)と、
前記RFフィルタ手段により抽出された信号(例えば、図6の信号AS7)に、前記選択局以外の所定局の放送信号が含まれているか否かを判定する判定手段(例えば、図6の第1レベル制御回路48、第2レベル制御回路50)と、
この判定手段の判定結果に応じて前記RF増幅手段の増幅の利得を制御する制御手段(例えば、図6の第1レベル制御回路48、第2レベル制御回路50)と、
を備えることを特徴としている。
請求項に記載の発明は、請求項に記載のOFDM信号受信装置であって、
前記判定手段は、前記RFフィルタ手段により抽出された信号に、前記選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれているか否かを判定する隣接信号判定手段(例えば、図6の第1レベル制御回路48、第2レベル制御回路50)を有し、
前記制御手段は、
前記隣接信号判定手段により前記選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれていると判定された場合、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを所定の信号レベルまで減衰させ制御を行う減衰制御手段(例えば、図6の第2レベル制御回路50)と、
前記隣接信号判定手段により前記選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれていないと判定された場合、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを所定の信号レベルまで増幅させる制御を行う増幅制御手段(例えば、図6の第1レベル制御回路48)と、
を有することを特徴としている。
請求項に記載のOFDM信号受信装置は、
直交周波数分割多重変調方式を用いたOFDM信号を受信する受信手段(例えば、図13の外部アンテナANT)と、
この受信手段により受信されたOFDM信号を増幅するRF増幅手段(例えば、図13の増幅回路12)と、
このRF増幅手段により増幅されたOFDM信号から選択局のチャネル帯域を中心とした所定の周波数帯域幅内のOFDM信号を抽出するRFフィルタ手段(例えば、図13のRF−BPF回路T14)と、
このRFフィルタ手段により抽出された信号を第1の周波数を中心周波数とする信号に変換するRFミキサ手段(例えば、図13のRFミキサ回路T16)と、
このRFミキサ手段により変換された信号から前記選択局内のセグメントのうちの選択セグメントの帯域に相当する周波数帯域の信号を抽出するIFフィルタ手段(例えば、図13のIF−BPF回路T18)と、
このIFフィルタ手段により抽出された信号を増幅するIF増幅手段(例えば、図13の増幅回路T20)と、
このIF増幅手段により増幅された信号を第2の周波数を中心周波数とする信号に変換するIFミキサ手段(例えば、図13のIFミキサ回路T22)と、
このIFミキサ手段により変換された信号をA/D変換し、FFT処理した後、復調することで前記選択セグメントの信号を復調する復調手段(例えば、図13の復調部T800)と、
前記RFフィルタ手段により抽出された信号(例えば、図13の信号TAS7)に、前記選択セグメント以外のセグメントの信号が含まれているか否かを判定する判定手段(例えば、図13の第1レベル制御回路T48、第2レベル制御回路T50)と、
この判定手段の判定結果に応じて前記RF増幅手段の増幅の利得を制御する制御手段(例えば、図13の第1レベル制御回路T48、第2レベル制御回路T50)と、
を備えることを特徴としている。
また、請求項に記載の発明は、請求項に記載のOFDM信号受信装置であって、
前記判定手段は、前記RFフィルタ手段により抽出された信号に、前記選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれているか否かを判定する隣接セグメント信号判定手段(例えば、図13の第1レベル制御回路T48、第2レベル制御回路T50)を有し、
前記制御手段は、
前記隣接セグメント信号判定手段により前記選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれていると判定された場合、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを減衰させる制御を行う減衰制御手段(例えば、図13の第2レベル制御回路T50)と、
前記隣接セグメント信号判定手段により前記選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれていないと判定された場合、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを増幅させる制御を行う増幅制御手段(例えば、図13の第1レベル制御回路T48)と、
を有することを特徴としている。
請求項又はに記載の発明によれば、抽出されたOFDM信号に、選択局以外の所定局の放送信号が含まれているか否かに応じて、RF増幅手段又はRF増幅ステップでの受信信号の増幅の利得を制御する。これにより、選択局以外の局の放送信号に応じて、適切な利得制御を行うOFDM信号受信装置を実現することができる。
請求項に記載の発明によれば、抽出されたOFDM信号内に選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれている場合は、OFDM信号を減衰させ、選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれていない場合は、OFDM信号を増幅させる。従って、選択局に隣接する放送局の放送信号の有無に応じて、適切な利得制御を行うOFDM信号受信装置を実現することができる。
請求項又はに記載の発明によれば、選択局のOFDM信号に、選択セグメント以外のセグメントの信号が含まれているか否かに応じて、RF増幅手段又はRF増幅ステップでの受信信号の増幅の利得を制御する。従って、選択セグメントを受信する際に、当該セグメント以外のセグメントの信号レベルの影響を除去し、適切な利得制御を行うことができるOFDM信号受信装置を実現することができる。
請求項に記載の発明によれば、選択局のOFDM信号に、選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれている場合は、OFDM信号を所定レベルまで減衰させ、選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれていない場合は、OFDM信号を所定のレベルまで増幅させる。従って、選択セグメントに隣接するセグメントの信号の有無に応じて、適切な利得制御を行うOFDM信号受信装置を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について図1〜図13用いて説明する。尚、実施形態において図14に示して説明した受信装置900と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
〔第1実施形態〕
先ず、本発明を適用した地上波デジタルテレビ放送の受信装置の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態の受信装置1の機能構成を示すブロック図である。同図によれば、受信装置1は、チューナ部100と、復調部200と、復号部300とを備えて構成される。
チューナ部100は、外部アンテナANTと、LNA回路10と、RF−AGC制御信号S1に従って利得が制御される増幅回路12(RF−AGC12)と、RF−BPF回路14と、RFミキサ16と、IF−BPF回路18と、IF−AGC制御信号S3に従って利得が制御される増幅回路20(IF−AGC20)と、IFミキサ22と、LPF回路24とを備えて構成される。
放送局から放送されたOFDM信号は、外部アンテナANTにより受信され、LNA回路10によって所定の増幅率で増幅される。増幅されたOFDM信号は、RF−AGC制御信号S1に従って増幅回路12で増幅又は減衰される。このRF−AGC制御信号S1は、BPF回路36の出力信号の信号レベルを元に、RF−AGC制御回路38により生成される。
増幅回路12で増幅又は減衰されたOFDM信号から、選択された放送局(以下、「選択局」という。)のチャネル帯域を中心とする周波数帯域幅のOFDM信号がRF−BPF回路14により抽出される。RF−BPF回路14により抽出されたOFDM信号は、第1局部発振回路(図示略)から出力される局部発振信号と混合されることで、第1の周波数(例えば、57MHz)を中間周波数とする信号にRFミキサ16により変換される。
そして、RFミキサ16から出力された信号から、選択局のチャネル帯域に相当する信号がIF−BPF回路18により抽出される。次いで、抽出された信号の利得が、IF−AGC制御信号S3に従って増幅回路20で増幅又は減衰される。このIF−AGC制御信号S3は、BPF回路36の出力信号DS1の信号レベル、又は、信号に含まれるノイズ成分に基づいてIF−AGC制御回路40により生成される。
増幅回路20により増幅又は減衰された信号は、第2局部発振回路(図示略)から出力される局部発振信号と混合されることで、第1の周波数より低域周波数の信号である第2の周波数の信号にIFミキサ22により変換される。そして、LPF回路24によりフィルタされた後、復調部200へ出力される。
復調部200は、ADC回路26と、FFT回路28と、伝送路等価回路30と、復調回路32と、誤り訂正回路34と、デジタルフィルタであるBPF回路36と、RFーAGC制御回路38と、IF−AGC制御回路40とを備えて構成される。
チューナ部100から出力された信号は、ADC回路26によりデジタル信号に変換される。そして、FFT回路28によりFFT処理が為され、伝送路等価回路30により波形等価(振幅等価及び位相等価)処理、復調回路32により復調処理、誤り訂正回路34により誤り訂正処理が為される。この一連の処理により、選択局のOFDM信号が復調された後、復号部300に出力される。
また、ADC回路26によりデジタル信号に変換された信号はBPF回路36に入力され、このBPF回路36により、選択局のチャネル帯域に相当する周波数帯域のデジタル信号DS1が抽出される。図2(a)は、BPF回路36のフィルタ特性を示す図であり、同図(b)は、RF−BPF回路14のフィルタ特性を示す図である。同図によれば、BPF回路36は、放送局のチャネル帯域幅と放送局間の帯域幅(ガードバンドとも言われる放送局のチャネル帯域幅間の帯域)とを合わせた6MHzに相当する周波数帯域幅で設計され、RF−BPF回路12よりも狭帯域な周波数帯域幅となる。従って、BPF回路36により、選択されている放送局(選択局)のデジタル信号のみを抽出することができる。
そして、BPF回路36から出力されたデジタル信号DS1を元に、RF−AGC制御回路38がRF−AGC制御信号S1を生成し、増幅回路12に出力する。例えば、デジタル信号DS1の信号レベルが所定の信号レベルよりも低い場合、又はデジタル信号DS1の信号に含まれるノイズ成分が規定量より多い場合は、LNA回路10から出力されるOFDM信号を適切な信号レベルに増幅させるためのRF−AGC制御信号S1を生成する。また、信号レベルが所定の信号レベルよりも高い場合は、LNA回路10から出力されるOFDM信号を適切な信号レベルに減衰させるためのRF−AGC制御信号S1を生成する。
また、BPF回路36から出力されたデジタル信号DS1を元に、IF−AGC制御回路40がIF−AGC制御信号S3を生成し、増幅回路20に出力する。例えば、デジタル信号DS1の信号レベルが所定の信号レベルよりも低い場合、又はデジタル信号DS1の信号に含まれるノイズ成分が規定量より多い場合は、IF−BPF回路18から出力される信号を適切な信号レベルに増幅させるためのRF−AGC制御信号S3を生成する。また、信号レベルが所定の信号レベルよりも高い場合は、IF−BPF回路18から出力される信号を適切な信号レベルに減衰させるためのRF−AGC制御信号S3を生成する。
以上、第1実施形態によれば、BPF回路36は、ADC回路26から出力される信号の中から、選択局のチャネル帯域に相当する周波数帯域の信号DS1を抽出する。そして、このデジタル信号DS1の信号に基づいてRF−AGC制御信号S1とIF−AGC制御信号S3とが生成される。ここで、BPF回路36のフィルタ特性により、デジタル信号DS1は、選択された放送局のデジタル信号のみを含んでいる。これにより、RF−AGC制御信号S1及びIF−AGC制御信号S3は、選択された放送局のOFDM信号のみに基づいて生成されることなる。従って、他の放送局の信号の影響を除去し、選択された放送局の信号にのみによる適切な利得制御が実現される。
〔第2実施形態〕
次に、本発明を適用した地上波デジタルテレビ放送の受信装置の第2実施形態について説明する。尚、第1実施形態において図1に示して説明した受信装置1と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図3は、第2実施形態の受信装置1aの機能構成を示すブロック図である。同図によれば、受信装置1aは、チューナ部100aと、復調部800と、復号部300とを備えて構成される。
チューナ部100aは、外部アンテナANTと、LNA回路10と、RF−AGC制御信号S5に従って利得が制御される増幅回路12(RF−AGC12)と、RF−BPF回路14と、RFミキサ16と、IF−BPF回路18と、IF−AGC制御信号S92に従って利得が制御される増幅回路20(IF−AGC20)と、IFミキサ22と、LPF回路24と、第2RF−BPF回路41と、RF−AGC制御回路43とを備えて構成される。
第2RF−BPF回路41は、増幅回路12により増幅又は減衰されたOFDM信号から、選択局のチャネル帯域に相当する周波数帯域のOFDM信号AS3を抽出し、RF−AGC制御回路43へ出力する。RF−AGC制御回路43は、OFDM信号AS3の信号レベルを元に、RF−AGC制御信号S5を生成する。
第2RF−BPF回路41のフィルタ特性は、第1実施形態のBPF回路36と同様に、図2(a)のような放送局のチャネル帯域幅である6MHzに相当する周波数帯域幅で設計され、RF−BPF回路14の周波数帯域幅(第1の周波数帯域幅)よりも狭帯域となる。従って、第2RF−BPF回路41により、選択局のOFDM信号のみ抽出されることとなる。
そして、第2RF−BPF回路41から出力されたOFDM信号AS3を元に、RF−AGC制御回路43がRF−AGC制御信号S5を生成する。例えば、OFDM信号AS3の信号レベルが所定の信号レベルよりも低い場合は、LNA回路10から出力されるOFDM信号を適切な信号レベルに増幅させるためのRF−AGC制御信号S5を生成する。また、信号レベルが所定の信号レベルよりも高い場合は、LNA回路10から出力されるOFDM信号を適切な信号レベルに減衰させるためのRF−AGC制御信号S5を生成する。
以上、第2実施形態によれば、第2RF−BPF回路41は、増幅回路12から出力される信号から、選択局のチャネル帯域を中心とし、選択局のチャネル帯域幅に相当する周波数帯域のOFDM信号AS3を抽出する。そして、このOFDM信号AS3の信号レベルに基づいてRF−AGC制御信号S5が生成される。ここで、第2RF−BPF回路41のフィルタ特性は、選択された放送局(選択局)のOFDM信号のみを通過させるように設計されているため、RF−AGC制御信号S5は、選択された放送局のOFDM信号のみに基づいて生成されることとなる。従って、他の放送局の信号の影響を受けずに、選択された放送局の信号のみによる適切な利得制御が実現される。
また、増幅回路12の利得制御は、アナログ信号の処理系統であるチューナ部100aの内部で完結して行われる。従って、第1実施形態のような、増幅回路12の後段の回路でRF−AGC制御信号を生成する場合に比べて、高速に利得制御を行うことができる。
〔第3実施形態〕
次に、本発明を適用した地上波デジタルテレビ放送の受信装置の第3実施形態について説明する。尚、第1実施形態において図1に示して説明した受信装置1と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図4は、第3実施形態の受信装置1bの機能構成を示すブロック図である。同図によれば、受信装置1bは、チューナ部100と、復調部200bと、復号部300とを備えて構成される。
チューナ部100は、外部アンテナANTと、LNA回路10と、RF−AGC制御信号S9に従って利得が制御される増幅回路12(RF−AGC12)と、RF−BPF回路14と、RFミキサ16と、IF−BPF回路18と、IF−AGC制御信号S11に従って利得が制御される増幅回路20(IF−AGC20)と、IFミキサ22と、LPF回路24とを備えて構成される。
復調部200bは、ADC回路26と、FFT回路28と、伝送路等価回路30と、復調回路32と、誤り訂正回路34と、RF−AGC制御回路42と、IF−AGC制御回路44とを備えて構成される。
RF−AGC制御回路42は、FFT回路28から出力された信号DS5を元に、RF−AGC制御信号S9を生成し、増幅回路12へ出力する。また、IF−AGC制御回路44は、信号DS5を元に、IF−AGC制御信号S11を生成し、増幅回路20へ出力する。
以上、第3実施形態によれば、RF−AGC制御回路42は、FFT回路28から出力される信号DS5に基づいてRF−AGC制御信号S9を生成し、IF−AGC制御回路44は、前記信号DS5の信号に基づいてIF−AGC制御信号S11を生成する。ここで、FFT処理の処理結果となる信号DS5は、OFDM信号に含まれているガードインターバルを取り除いた有効シンボル期間のみのデータであるため、選択された放送局のデータのみを含んでいる。例えば、図5(a)のB局のOFDM信号を、図5(b)のようなフィルタ特性に設計された第1実施形態のBPF回路36に透過させた場合、図5(c)の網掛け部分Pのデータが欠落する可能性がある。このため、第1実施形態での利得制御には、網掛け部分Pの分の誤差が生ずる可能性がある。第3実施形態においてFFT回路28から出力される信号DS5は、図5(d)のようにB局のデータが完全に抽出された信号である。従って、信号DS5の信号レベルを元にRF−AGC制御信号S9及びIF−AGC制御信号S11を生成することで、第1及び第2実施形態よりも正確な利得制御が実現できる。
〔第4実施形態〕
次に、本発明を適用した地上波デジタルテレビ放送の受信装置の第4実施形態について説明する。尚、第1実施形態において図1に示して説明した受信装置1と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図6は、第4実施形態の受信装置1cの機能構成を示すブロック図である。同図によれば、受信装置1cは、チューナ部100cと、復調部800と、復号部300とを備えて構成される。
チューナ部100cは、外部アンテナANTと、LNA回路10と、第1RF−AGC制御信号S15又は第2RF−AGC制御信号S17に従って利得が制御される増幅回路12(RF−AGC12)と、RF−BPF回路14と、RFミキサ16と、IF−BPF回路18と、増幅回路20(IF−AGC20)と、IFミキサ22と、LPF回路24と、第1レベル制御回路48と、第2レベル制御回路50とを備えて構成される。
第1レベル制御回路48は、RF−BPF回路14から出力されたOFDM信号AS7に基づきOFDM信号AS7に含まれる放送局を抽出し、選択局に隣接する放送局の放送信号(OFDM信号)が含まれていないと判定した場合に、第1RF−AGC制御信号S15を増幅回路12へ出力する。第1RF−AGC制御信号S15は、LNA回路10から出力されるOFDM信号を所定の信号レベルに増幅させるための信号である。
第2レベル制御回路50は、OFDM信号AS7に基づきOFDM信号AS7に含まれる放送局を抽出し、選択局に隣接する放送局のうち、選択局に対して低域側の放送局、又は、選択局に対して高域側の放送局の少なくとも一方の放送局の放送信号(OFDM信号)が含まれていると判定した場合に、第2RF−AGC制御信号S17を増幅回路12へ出力する。第2RF−AGC制御信号S17は、LNA回路10から出力されるOFDM信号を所定の信号レベルに減衰させるための信号である。
例えば、図7(a)のように、選択されたB局に隣接し、B局に対して低域側のA局と、B局に対して高域側のC局とが放送されている場合、通過域の広いRF−BPF回路14から出力されるOFDM信号の信号レベルは、1放送局の信号レベルよりも高くなる。そして、IF−BPF回路18は、B局分のOFDM信号を抽出しようとするが、そのフィルタ特性(同図(a)の部分F)により隣接する放送局のOFDM信号の一部分が合わせて抽出される可能性がある。この結果、IF−AGC制御回路92の利得制御に影響が生じ得る。そこで、本実施形態では、第2レベル制御回路50が、第2RF−AGC制御信号S17を出力して、LNA回路10から出力されるOFDM信号を所定の信号レベルまで減衰させる。
また、図7(b)のように、選択されたB局に隣接するA局及びC局が放送されていない場合、RF−BPF回路14から出力されるOFDM信号の信号レベルは1放送局分の信号レベルとなる。そこで、本実施形態では、第1レベル制御回路48が、第1RF−AGC制御信号S15を出力して、LNA回路10から出力されるOFDM信号を所定の信号レベルまで増幅させる。
以上、第4実施形態によれば、第1レベル制御回路48は、RF−BPF回路14から出力されるOFDM信号AS7に基づきOFDM信号AS7に含まれる放送局を抽出し、OFDM信号AS7内に、選択局に対して低域側又は高域側に隣接する放送局のOFDM信号の内、少なくとも一方が含まれていれば、第1RF−AGC制御信号S15を増幅回路12へ出力する。また、第2レベル制御回路50は、OFDM信号AS7に基づきOFDM信号AS7に含まれる放送局を抽出し、OFDM信号AS7内に、選択局に隣接する放送局のOFDM信号が含まれていなければ、第2RF−AGC制御信号S17を増幅回路12へ出力する。従って、選択された放送局に隣接する放送局のOFDM信号の有無に応じた利得制御が行われるため、隣接する他の放送局の信号による影響が低減され、選択された放送局による利得制御が実現される。
尚、第4実施形態において、第1レベル制御回路48及び第2レベル制御回路50の2段のレベル制御回路を設けることとして説明したが、これに限られるものではなく適宜変更可能である。例えば、複数のレベル制御回路を設け、RF−BPF回路14から出力されるOFDM信号内に存在する放送局の数に対応するレベル制御回路からRF−AGC制御信号を出力させることとしてもよい。具体的には、図8(a)のように、第1レベル制御回路48、第2レベル制御回路50、第3レベル制御回路52、・・・、第10レベル制御回路58を設ける。各レベル制御回路は、第1レベル制御回路48は1放送局、第2レベル制御回路は2放送局、・・・、第10レベル制御回路68は10放送局といったように、OFDM信号AS7内に存在する放送局の数に対応させる。そして、各レベル制御回路から出力されるRF−AGC制御信号は、対応する放送局数に合わせて予め設定される。例えば、放送されている放送局の数が5局であれば、第5レベル制御回路が第5RF−AGC制御信号を増幅回路12へ出力する。
また、図8(b)のように、1つのレベル制御回路60によって複数のRF−AGC制御信号を切り替えて出力することしてもよい。このレベル制御回路60は、OFDM信号AS7に含まれている放送局の数を計数し、計数値に応じたRF−AGC制御信号を増幅回路12へ出力する。例えば、放送されている放送局の数が5局であれば、レベル制御回路60は、5局に対応する第5RF−AGC制御信号を増幅回路12へ出力する。
以上、第1〜第4実施形態について説明したが、本発明の適用が可能な形態はこれらの形態に限らず、適宜変更することとしてよい。
特に、第1〜第4実施形態においては、選択された放送局のOFDM信号に基づいて、利得制御を行うこととして説明したが、選択された放送局のOFDM信号に含まれるOFDMセグメント(以下、「セグメント」と略す。)に基づいて、利得制御を行うこととしてもよい。第1〜第4実施形態それぞれに対応する、このセグメント(一例として移動体用のセグメントとする。)に基づく利得制御の変形例を以下説明する。
尚、この変形例においては、第1〜第4の実施形態のIF−BPF回路18が、選択されたセグメント(ここでは、移動体用の1セグメントを「選択セグメント」とする。)の帯域に相当する周波数帯域を通過させ、復調部を含むIF−BPF回路18以降の回路においては、選択セグメントに係る信号を処理することとなる。
ここで、セグメントについて簡単に説明する。図9(a)に示すように、1放送局のOFDM信号には、チャネル帯域幅5.6MHzが13等分された13個のセグメントが含まれている。また、各セグメントは、隣接する低域側及び高域側のセグメントと連続している。中央部(左から7番目)のセグメントは、携帯電話などの移動体においても受信可能に、例えば、DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying:差動4位相変調)方式により変調されている。
〔第1変形例〕
先ず、第1実施形態の受信装置1の変形例である第1変形例を説明する。
図10は、この第1変形例の受信装置T1の回路構成を示したブロック図である。第1実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付している。また、第1実施形態の受信装置1に対応する構成要素の符号には先頭にTを付している。第1変形例における受信装置T1のBPF回路T36は、選択セグメントの帯域幅に相当する周波数帯域幅(例えば、0.4MHz)に設計される。
ADC回路T26から出力されるデジタル信号から、選択セグメントの帯域に相当する周波数帯域のOFDM信号TDS1がBPF回路T36により抽出される。RF−AGC制御回路T38は、BPF回路T36から出力されるデジタル信号TDS1の信号を元に、RF−AGC制御信号TS1を生成する。また、IF−AGC制御回路T40も、BPF回路T36から出力されるデジタル信号TDS1の信号を元に、IF−AGC制御信号TS3を生成する。
例えば、図9(b)のようなOFDM信号RSを受信したとする。第1変形例におけるBPF回路T36は、移動体用のセグメントのみを抽出する。このため、当該セグメントを元にRF−AGC制御信号TS1及びIF−AGC制御信号TS3が生成される。同図(b)の場合は、移動体用のセグメントの信号レベルが低いために、RF−AGC制御回路T38によりLNA回路10から出力される信号の信号レベルを増幅させるためのRF−AGC制御信号TS1が出力される。また、同様に、IF−AGC制御回路T40によりIF−BPF回路T18から出力される信号レベルを増幅させるためのIF−AGC制御信号TS3が出力される。
以上、第1変形例によれば、BPF回路T36は、選択セグメントが抽出可能となる狭帯域な帯域幅のフィルタ特性に設計される。これにより、例えば、移動体用のセグメントを受信する場合は、当該セグメントの信号レベルに基づいて、RF−AGC制御信号TS1及びIF−AGC制御信号TS3が生成される。従って、隣接するセグメントの信号の影響を除去し、選択局の選択セグメントのみによる適切な利得制御を実現できる。
〔第2変形例〕
次に、第2実施形態の受信装置1aの変形例である第2変形例を説明する。
図11は、この第2変形例の受信装置T1aの回路構成を示すブロック図である。第2実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付している。また、第2実施形態の受信装置1aに対応する構成要素の符号には先頭にTを付している。第2変形例における受信装置T1aの第2RF−BPF回路T41及びBPF回路T36は、選択セグメントの帯域幅に相当する周波数帯域幅(例えば、0.4MHz)に設計される。
増幅回路12から出力されるOFDM信号から、選択セグメントの帯域に相当する周波数帯域のOFDM信号TAS3が、第2RF−BPF回路T41により抽出される。RF−AGC制御回路T43は、第2RF−BPF回路T41から出力される信号TAS3の信号レベルを元に、RF−AGC制御信号TS5を生成する。
また、ADC回路T26から出力されるデジタル信号から、選択セグメントの帯域に相当する周波数帯域のデジタル信号TDS3がBPF回路T36により抽出される。IF−AGC制御回路T40は、BPF回路T36から出力されるデジタル信号TDS3の信号を元に、IF−AGC制御信号TS3を生成する。
以上、第2変形例によれば、第2RF−BPF回路T41及びBPF回路T36は、選択セグメントが抽出可能となる狭帯域な帯域幅のフィルタ特性に設計される。これにより、例えば、移動体用のセグメントを受信する場合は、当該セグメントの信号レベルに基づいて、RF−AGC制御回路T43によりRF−AGC制御信号TS5が生成され、更にIF−AGC制御回路T40によりIF−AGC制御信号TS3が生成される。従って、隣接するセグメントの信号の影響を受けずに、選択セグメントのみによる適切な利得制御を実現できる。
〔第3変形例〕
次に、第3実施形態の受信装置1bの変形例である第3変形例を説明する。
図12は、この第3変形例の受信装置T1bの回路構成を示したブロック図である。第3実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付している。また、第3実施形態に対応する構成要素について先頭にTを付している。
RF−AGC制御回路T42は、FFT回路28から出力される信号TDS5を元に、RF−AGC制御信号TS9を生成する。また、IF−AGC制御回路T44は、信号TDS5を元にIF−AGC制御信号TS11を生成する。
以上、第3変形例によれば、IF−BPF回路T18を選択セグメントを抽出可能な帯域幅のフィルタ特性に設計することで、FFT回路T28から出力される信号TDS5は、FFT処理により抽出された選択セグメントのみの信号(データ)となる。これにより、例えば、移動体用のセグメントを受信する場合は、当該セグメントのFFT処理結果の信号レベルに基づいて、RF−AGC制御信号TS9とIF−AGC制御信号TS11とが生成される。従って、選択セグメントに隣接するセグメント信号の影響を除去し、選択セグメントのみによる適切な利得制御が実現される。
〔第4変形例〕
次に、第4実施形態の受信装置1cの変形例である第4変形例を説明する。
図13は、この第4変形例の受信装置T1cの回路構成を示したブロック図である。第4実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付している。また、第4実施形態に対応する構成要素について先頭にTを付している。
第1レベル制御回路T48は、RF−BPF回路T14から出力されたOFDM信号TAS7に基づきOFDM信号TAS7に含まれるセグメントを抽出し、選択セグメントに隣接するセグメントが含まれていないと判定した場合に、第1RF−AGC制御信号TS15を増幅回路12へ出力する。
また、第2レベル制御回路T50は、OFDM信号TAS7に基づきOFDM信号AS7に含まれるセグメントを抽出し、選択セグメントに対して低域側又は高域側に隣接するセグメントのうち、少なくとも一方のセグメントが含まれていると判定した場合に、第2RF−AGC制御信号TS17を増幅回路12へ出力する。
以上、第4変形例によれば、第1レベル制御回路T48は、RF−BPF回路T14から出力されるOFDM信号TAS7内に、選択セグメントに隣接するセグメントが含まれていなければ、第1RF−AGC制御信号TS15を増幅回路12へ出力する。また、第2レベル制御回路T50は、OFDM信号TAS7内に、選択セグメントに対して低域側又は高域側に隣接するセグメントの内少なくとも一方が含まれていれば、第2RF−AGC制御信号TS17を増幅回路12へ出力する。従って、選択セグメントに隣接するセグメントの有無に応じた利得制御が行われるため、隣接するセグメントの信号の影響が低減され、選択セグメントのみによる利得制御が実現される。
尚、第4変形例において、第1レベル制御回路T48及び第2レベル制御回路T50の2段のレベル制御回路を設けることとして説明したが、これに限られるものではなく適宜変更可能である。例えば、第4実施形態の図8(a)と同様に、複数のレベル制御回路を設け、RF−BPF回路T14から出力されるOFDM信号TAS7内に存在するセグメントの数に対応するレベル制御回路からRF−AGC制御信号を出力させることとしてもよいし、また、図8(b)と同様に、1つのレベル制御回路によって複数のRF−AGC制御信号を切り替えて出力することしてもよい。
本発明における第1実施形態の受信装置のブロック図。 本発明における第1実施形態のBPF回路のフィルタ特性を示す図、(b)はRF−AGC回路のフィルタ特性を示す図。 本発明における第2実施形態の受信装置のブロック図。 本発明における第3実施形態の受信装置のブロック図。 (a)は1放送局の周波数帯域幅を示す図、(b)は1実施形態のBPF回路のフィルタ特性を示す図、(c)は第1実施形態のBPF回路によるフィルタの様子を示す図、(d)はFFT回路の出力信号の概念図。 本発明における第4実施形態の受信装置のブロック図。 (a)は選択局に隣接する放送局が放送されている場合のRF−BPF回路によるフィルタの様子を示す図、(b)は選択局以外の放送局が放送されていない場合のRF−BPF回路によるフィルタの様子を示す図。 本発明における第4実施形態の変形例のブロック図。 (a)は1放送局のOFDM信号のセグメントの構成を示す図、(b)は実際に受信したOFDM信号の一例を示す図。 本発明における第1変形例のブロック図。 本発明における第2変形例のブロック図。 本発明における第3変形例のブロック図。 本発明における第4変形例のブロック図。 従来の受信装置のブロック図。 各放送局の周波数帯域幅と、RF−BPF回路のフィルタ特性とを示す図。
符号の説明
1 受信装置
100 チューナ部
ANT 外部アンテナ
10 LNA回路
12 増幅回路
14 RF−BPF回路
16 RFミキサ
18 IF−BPF回路
20 増幅回路
22 IFミキサ
24 LPF回路
200 復調部
26 ADC回路
28 FFT回路
30 伝送路等価回路
32 復調回路
34 誤り訂正回路
36 BPF回路
38 RF−AGC制御回路
40 IF−AGC制御回路
300 復号部

Claims (6)

  1. 直交周波数分割多重変調方式を用いたOFDM信号を受信する受信手段と、
    この受信手段により受信されたOFDM信号を増幅するRF増幅手段と、
    このRF増幅手段により増幅されたOFDM信号から選択局のチャネル帯域を中心とした周波数帯域幅内のOFDM信号を抽出するRFフィルタ手段と、
    このRFフィルタ手段により抽出された信号を第1の周波数を中心周波数とする信号に変換するRFミキサ手段と、
    このRFミキサ手段により変換された信号から前記選択局のチャネル帯域に相当する周波数帯域の信号を抽出するIFフィルタ手段と、
    このIFフィルタ手段により抽出された信号を増幅するIF増幅手段と、
    このIF増幅手段により増幅された信号を第2の周波数を中心周波数とする信号に変換するIFミキサ手段と、
    このIFミキサ手段により変換された信号をA/D変換し、FFT処理した後、復調することで前記選択局の信号を復調する復調手段と、
    前記RFフィルタ手段により抽出された信号に、前記選択局以外の所定局の放送信号が含まれているか否かを判定する判定手段と、
    この判定手段の判定結果に応じて前記RF増幅手段の増幅の利得を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とするOFDM信号受信装置。
  2. 前記判定手段は、前記RFフィルタ手段により抽出された信号に、前記選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれているか否かを判定する隣接信号判定手段を有し、
    前記制御手段は、
    前記隣接信号判定手段により前記選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれていると判定された場合に、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを減衰させる制御を行う減衰制御手段と、
    前記隣接信号判定手段により前記選択局に隣接する放送局の放送信号が含まれていないと判定された場合、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを増幅させる制御を行う増幅制御手段と、
    を有することを特徴とする請求項に記載のOFDM信号受信装置。
  3. 直交周波数分割多重変調方式を用いたOFDM信号を受信する受信手段と、
    この受信手段により受信されたOFDM信号を増幅するRF増幅手段と、
    このRF増幅手段により増幅されたOFDM信号から選択局のチャネル帯域を中心とした周波数帯域幅内のOFDM信号を抽出するRFフィルタ手段と、
    このRFフィルタ手段により抽出された信号を第1の周波数を中心周波数とする信号に変換するRFミキサ手段と、
    このRFミキサ手段により変換された信号から前記選択局内のセグメントのうちの選択セグメントの帯域に相当する周波数帯域の信号を抽出するIFフィルタ手段と、
    このIFフィルタ手段により抽出された信号を増幅するIF増幅手段と、
    このIF増幅手段により増幅された信号を第2の周波数を中心周波数とする信号に変換するIFミキサ手段と、
    このIFミキサ手段により変換された信号をA/D変換し、FFT処理した後、復調することで前記選択セグメントの信号を復調する復調手段と、
    前記RFフィルタ手段により抽出された信号に、前記選択セグメント以外のセグメントの信号が含まれているか否かを判定する判定手段と、
    この判定手段の判定結果に応じて前記RF増幅手段の増幅の利得を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とするOFDM信号受信装置。
  4. 前記判定手段は、前記RFフィルタ手段により抽出された信号に、前記選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれているか否かを判定する隣接セグメント信号判定手段を有し、
    前記制御手段は、
    前記隣接セグメント信号判定手段により前記選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれていると判定された場合、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを減衰させる制御を行う減衰制御手段と、
    前記隣接セグメント信号判定手段により前記選択セグメントに隣接するセグメントの信号が含まれていないと判定された場合、前記RF増幅手段に前記受信手段により受信されたOFDM信号の信号レベルを増幅させる制御を行う増幅制御手段と、
    を有することを特徴とする請求項に記載のOFDM信号受信装置。
  5. 直交周波数分割多重変調方式を用いたOFDM信号を受信する受信ステップと、
    前記受信ステップにおいて受信されたOFDM信号を増幅するRF増幅ステップと、
    このRF増幅ステップにおいて増幅されたOFDM信号から選択局のチャネル帯域を中心とした周波数帯域幅内のOFDM信号を抽出するRFフィルタステップと、
    このRFフィルタステップにより抽出された信号を第1の周波数を中心周波数とする信号に変換するRFミキサステップと、
    このRFミキサステップにおいて変換された信号から前記選択局のチャネル帯域に相当する周波数帯域の信号を抽出するIFフィルタステップと、
    このIFフィルタステップにおいて抽出された信号を増幅するIF増幅ステップと、
    このIF増幅ステップにおいて増幅された信号を第2の周波数を中心周波数とする信号に変換するIFミキサステップと、
    このIFミキサステップにおいて変換された信号をA/D変換した後、FFT処理して復調することで前記選択局の信号を復調する復調ステップと、
    前記RFフィルタステップにおいて抽出された信号に、前記選択局以外の所定局の放送信号が含まれているか否かを判定する判定ステップと、
    この判定手段の判定結果に応じて前記RF増幅ステップにおける増幅の利得を制御する制御ステップと、
    を含むことを特徴とする受信方法。
  6. 直交周波数分割多重変調方式を用いたOFDM信号を受信する受信ステップと、
    前記受信ステップにおいて受信されたOFDM信号を増幅するRF増幅ステップと、
    このRF増幅ステップにおいて増幅されたOFDM信号から選択局のチャネル帯域を中心とした周波数帯域幅内のOFDM信号を抽出するRFフィルタステップと、
    このRFフィルタステップにおいて抽出された信号を第1の周波数を中心周波数とする信号に変換するRFミキサステップと、
    このRFミキサステップにおいて変換された信号から前記選択局内のセグメントのうちの選択セグメントの帯域に相当する周波数帯域の信号を抽出するIFフィルタステップと、
    このIFフィルタステップにおいて抽出された信号を増幅するIF増幅ステップと、
    このIF増幅ステップにおいて増幅された信号を第2の周波数を中心周波数とする信号に変換するIFミキサステップと、
    このIFミキサステップにおいて変換された信号をA/D変換し、FFT処理の後、復調することで前記選択セグメントの信号を復調する復調ステップと、
    前記RFフィルタステップにおいて抽出された信号に、前記選択セグメント以外のセグメントの信号が含まれているか否かを判定する判定ステップと、
    この判定ステップの判定結果に応じて前記RF増幅ステップにおける増幅の利得を制御する制御ステップと、
    を含むことを特徴とする受信方法。
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