JP4220549B2 - 受信装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に示される受信装置は、電源のオンオフを繰り返すことに起因する悪影響を除去するために、信号の受信を開始するタイミングよりも所定時間前から受信回路へ電源を供給することとしている。ここでいう悪影響とは、例えば、電源のオンオフを繰り返すことによって電源電圧の変動が生じ、そのためPLL(PhaseLocked Loop)回路に影響を及ぼして周波数変動を引き起こし受信タイミングにおいて信号を安定して受信できないなどのように、信号の受信に及ぼす悪影響のことをいう。
一方、上記の受信装置の構成では、時分割多重信号を安定して受信することを重視すると、信号の品質に応じて受信回路の動作が安定するまでの時間が決まってくるので、受信する信号の品質が劣悪であっても受信に支障をきたさないように、受信回路へ電源を供給するタイミングを早めに設定して受信回路への電源供給期間を信号の品質が良好な場合に比べて長くする必要がある。
そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、従来と比較してさらなる省電力化を可能にする受信装置を提供することを目的とする。
これにより、受信した信号の品質に応じて信号の品質が良好であるほど動作開始時点を遅くすることができ、受信装置は、より効果的なタイミングで受信回路へ電源を供給することができる。
また、前記評価部は、前記受信装置が受信した信号の誤り率を測定する誤り率測定部を含み、前記誤り率に基づいて前記評価を行うこととしてもよく、前記評価部は、前記受信装置が受信した信号のうち、受信信号と雑音の比を測定するC/N測定部を含み、前記測定結果に基づいて前記評価を行うこととしてもよく、前記評価部は、前記受信装置が受信した信号の受信入力レベルを推定する受信入力レベル推定部を含み、前記受信入力レベルに基づいて前記評価を行うこととしてもよく、前記評価部は、前記受信装置が受信した信号に含まれるパイロットキャリアを用いて信号の伝送路特性を推定する伝送路特性推定部を含み、推定した前記伝送路特性に基づいて前記評価を行うこととしてもよく、前記評価部は、前記受信装置が受信した信号に含まれる各サブキャリアの電力が所定の値より大きいか否かを検出する妨害信号検出部を含み、前記妨害信号検出部による前記検出があるか否かに応じて前記評価を行うこととしてもよい。
また、前記受信装置は、さらに、前記受信回路が動作を開始してから信号の受信が安定するまでに要する時間である引込時間を計測する引込時間計測部と、過去1回以上の前記引込時間計測部による計測結果である引込時間を保持する保持部とを備え、前記評価部は、保持部に保持されている過去1回以上の前記計測結果に基づいて信号の品質を評価することとしてもよい。
また、前記受信装置は、さらに、前記受信装置の電池残量を測定する残量測定部を備え、前記制御部は、前記残量測定部の測定結果が所定値より大きいときは前記制御を行い、所定値より小さいときは、所定時点から前記受信回路を動作させることとしてもよい。
また、割り当てられた信号を受信する前に受信回路の動作を開始し、信号の受信を終えると次に割り当てられた信号の受信開始まで受信回路の動作を停止する受信装置の信号受信方法であって、受信した信号の品質を評価する評価ステップと、前記評価ステップによる評価結果に基づいて、後続する信号を受信する際における前記受信回路の動作開始時点を決定する決定ステップと、前記決定された動作開始時点から前記受信回路を動作させる制御ステップとを含むこととしてもよく、割り当てられた信号を受信する前に受信回路の動作を開始し、信号の受信を終えると次に割り当てられた信号の受信開始まで受信回路の動作を停止する処理を行う集積回路であって、受信した信号の品質を評価する評価回路と、前記評価回路による評価結果に基づいて、後続する信号を受信する際における前記受信回路の動作開始時点を決定する決定回路と、前記決定された動作開始時点から前記受信回路を動作させる制御回路とを含むこととしてもよい。
<実施の形態1>
<構成>
図1は、本実施の形態1における受信装置の機能ブロック図である。
同図に示す受信装置1000は、例えばDVB−H(Digital Video Broadcasting-Handheld)方式で時分割多重信号を受信する。なお、DVB−H方式とは、欧州の地上デジタルテレビ伝送方式(DigitalVideo Broadcasting-Terrestrial)のデータ放送を使って携帯受信機向けの放送を実現する伝送方式である。
アンテナ101は、時分割多重で伝送されるDVB−H放送信号を受信し、チューナ102に入力する。
復調部103は、AD変換部121と、AGC(Automatic Gain Control)122と、AFC(Automatic FrequencyControl)123と、FFT(Fast Fourier Transform)124と、伝送路等化部125と、誤り訂正部126からなり、信号の復調処理を行い、トランスポートストリームを出力する。
AGC122は、チューナ102の出力を一定レベルにするように、AGC制御信号を生成してチューナ102に出力する。
AFC123は、受信信号のキャリア周波数およびクロック周波数誤差の補正を行い、キャリアおよびクロックの周波数および位相同期を確立する。
伝送路等化部125は、周波数軸に変換された受信信号に対して伝送路等化処理を行って伝送路歪を除去し、検波処理を行って検波出力を誤り訂正部126に出力する。また、このとき、C/N(Carrierto Noise ratio)を測定し、測定結果に応じた出力値を信号品質評価部109へ出力する。
また、ビタビ復号で訂正したビット誤り数からビタビ復号前のBER(Bit Error Rate)を、RS復号で訂正したビット誤り数からビタビ復号後のBERを、RS復号で訂正できなかったパケット数からからRS復号後のパケット誤り率を測定し、測定結果に応じた出力値を信号品質評価部109へ出力する。
誤り訂正回路105は、DVB−H向けに追加された誤り訂正回路MPE−FEC(MultiProtocol Encapsulation-ForwardError Collection)であり、RS復号等の誤り訂正処理を行う。また、RS復号時に、BERを測定する。
表示部108は、液晶パネルやスピーカなどで構成される表示装置であり、映像データおよび音声データを出力する。
制御部110は、時刻情報抽出部106が抽出する時刻情報および信号品質評価部109による評価結果に応じた出力値に基づいて、チューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源を供給するタイミングを調整する。制御部110は、CPU(CentralProcessing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で構成してもよく、上記電源制御の他、受信処理や復調処理の制御を行ってもよい。
次に、受信装置1000の動作について説明する。
受信装置1000の制御部110は、時刻情報抽出部106が抽出する時刻情報に基づいて、ユーザが所望するプログラムを受信するためにチューナ102、復調部103、TSデコーダ104に電源を供給するタイミングを制御する。図2は、信号受信間隔およびチューナ102、復調部103、TSデコーダ104への電源オンオフタイミングを示した図であり、図2(a)は、信号受信間隔を示している。ここで、信号受信間隔をΔTとする。
そのため、制御部110は、時分割多重信号のうち所望の部分を安定して受信することができるよう、信号の受信タイミングよりも早いタイミングでチューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源をオンにすることで信号受信時にはチューナ102、復調部103、TSデコーダ104の動作を安定させることとしている。具体的には、信号受信時よりも所定時間早めてチューナ102、復調部103、TSデコーダ104への電源をオンすることとしており、このときの所定時間を引込時間ΔTcapとする。
このようにして、受信装置1000は、時分割多重信号を受信し、動作開始時点をもとにチューナ102、復調部103、TSデコーダ104の電源をオンにして所望部分のプログラムを安定して受信することとしている。
図3は、受信装置1000の制御部110による電源制御処理を示したフローチャートである。
制御部110は、直前の信号受信時に決定された動作開始時点に従ってチューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源を供給し(S31)、時分割多重信号を受信する(S32)。
信号品質評価部109によって、受信した信号の品質が評価されると、制御部110は、評価結果に基づいて次の信号受信時の動作開始時点を決定する(S34)。動作開始時点を決定した後、次の信号を受信すると、受信開始時点に従って、再びチューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源を供給し(S31)、受信した信号をもとに信号の品質を評価して動作開始時点を決定する処理を繰り返す(S32、S33、S34)。
ここで、ステップ33において信号品質評価部109が信号の品質を評価する処理について説明する。
図4は、信号品質評価部109が信号の品質を評価する処理を示すフローチャートである。
また、BERの他に、アンテナ101での受信入力レベルに応じて信号の品質を評価することもできる。AGC122は、チューナ102の出力レベルを一定にするようAGC制御信号を生成し、AGC制御信号に基づいてチューナ2に含まれるAGCアンプの利得を制御しており、信号品質評価部109は、AGC制御信号に基づいて受信入力レベルの推定を行うことができる。
また、FFT124によってFFT処理を行った後の周波数領域の信号は、各サブキャリアを表しており、このときに他のサブキャリアに比べて例えば30dB程度大きなレベルのサブキャリアが検出されれば、アナログ放送等の妨害を受けている可能性があり、このとき、信号の品質を「劣悪」と評価し、妨害がないと推定される場合は信号の品質を「良好」とすることで品質の評価をすることもできる。
また、伝送路等化部125で行う検波処理では、周波数および時間方向に一定規則に基づいて配置されているパイロットキャリアを用いて受信信号の伝送路特性を推定し、推定した伝送路特性で受信信号を除算することで受信信号の等化を行う。ここで推定した伝送路特性により、マルチパスフェージング等を検出することができるから、例えばマルチパスフェージングを検出したときに、信号品質を「劣悪」と評価することもできる。
図3のステップ34において、信号品質評価部109による信号の品質の評価結果に基づいて制御部110が次の信号受信時の動作開始時点を決定する処理について説明する。
図5は、制御部110が信号の品質の評価結果に基づいて次の信号受信時の動作開始時点を決定する処理を示すフローチャートである。
例えば、信号品質が「良好」時は引込時間ΔTcap1を250ms、信号品質が「劣悪」時は引込時間ΔTcap2を500msなどとし、信号品質が「良好」時は信号品質が「劣悪」時に比べて電源供給期間が短くなるようにする。図を用いて説明すると、図2(b)及び同図(c)は、信号品質劣悪時及び信号品質良好時におけるチューナ102、復調部103、TSデコーダ104への電源供給時間を示す図であり、同図(c)に示すように、信号品質が「良好」時は、同図(b)に示す「劣悪」時に比べて電源を供給している時間が短くなるように電源供給期間を制御する。
このようにして、制御部110は、受信した信号の品質に応じてチューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源を供給するタイミングを制御する。
<実施の形態2>
次に、実施の形態2にかかる受信装置について説明する。
<構成>
図6は、本発明の実施の形態2における受信装置の機能ブロック図である。
引込時間計測部111は、時刻を計時する計時機能を備えており、CPU、ROM、RAM等で構成してもよい。そして、引込時間ΔTcapを計測し、過去に計測した引込時間ΔTcapを、一つ以上メモリに記憶する。
制御部110は、引込時間計測部111によって計測され記憶されている過去1回以上の引込時間ΔTcapに基づいて、引込時間ΔTcapを決定し、チューナ102等への電源供給のタイミングを制御する。
受信装置1100の制御部110は、時分割多重信号を受信する間、逐次動作開始時点を決定してチューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源を供給する処理を制御する。
図7は、受信装置1100の制御部110が行う電源制御処理を示したフローチャートである。
復調部103、TSデコーダ104が処理を終えると、制御部110は、次の動作開始時点までの間、チューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ供給している電源をオフにするとともに、引込時間計測部111によって計測された過去複数回の引込時間ΔTcapの平均値を所定値と比較して、比較結果に基づいて引込時間ΔTcapを決定する。
このようにして引込時間ΔTcapを決定すると、時刻情報ΔTと引込時間ΔTcapとから次の信号受信時の動作開始時点を決定する(S74)。
<実施の形態3>
次に、実施の形態3にかかる受信装置について説明する。
<構成>
図8は、本発明の実施の形態3における受信装置の機能ブロック図である。
電池残量モニタ部112は、受信装置1200の電池残量を測定する。測定した電池残量は、例えば残量をパーセントで表した値として制御部110へ出力する。
制御部110は、受信した信号の品質に基づいてチューナ102等へ電源を供給するタイミングを制御するとともに、電池残量モニタ部112から出力される電池残量を表す信号を受信して、受信装置1200の電池残量に基づいて動作開始時点を決定する。
受信装置1200の制御部110は、時分割多重信号を受信する間、逐次動作開始時点を決定してチューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源を供給する処理を制御する。
図9は、受信装置1200の制御部110による電源制御処理を示したフローチャートである。
復調部103、TSデコーダ104が処理を終えると、制御部110は、次の動作開始時点までの間、チューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ供給している電源をオフにするとともに、受信した信号の品質を信号品質評価部109に評価させる(S93)。
このようにして、受信装置1200は、電池残量に応じて電源供給時間を制御することができ、電池残量が不十分なときは、信号の品質に係らずチューナ102等へ電源を供給する時間を短くすることが可能となり、受信する信号の品質が劣悪な状態が続く場合は視聴が途切れやすくなる可能性があるものの、視聴に要する消費電力を削減することができ、映像データ等の視聴時間を従来より長くすることができる。
<補足>
以上のように発明の実施の形態について説明してきたが、本発明にかかる受信装置は上述の実施形態に限られないことは勿論である。
(1)上述の実施の形態においては、信号品質評価部109は、信号の品質が「良好」であるか「劣悪」であるかの2通りの値を出力することとし、制御部110は、信号の品質に応じて2通りの引込時間ΔTcapを設定する例を用いて説明したが、これに限らず、信号品質評価部109は、信号の品質を示す指標となる値に応じて連続的に信号品質を表す値を出力することとしてもよく、また、制御部110は、信号品質評価部109から出力される値に応じて、何通りもの引込時間ΔTcapを設定することとしてもよい。
(2)上述の実施の形態においては、制御部110は、チューナ102、復調部103、TSデコーダ104に供給する電源の制御を行うこととしているが、チューナ102は、チャネル選局のための局部発振器を有しており、電源オンから発振出力の周波数が安定するまでに時間を要するので、制御部110の電源制御信号をチューナ102と復調部103およびTSデコーダ104とで別系統とし、復調部103やTSデコーダ104よりも早くチューナ102の電源をオンにするよう電源供給を制御することとしてもよい。
また、制御部110は、チューナ102、復調部103、TSデコーダ104へ電源供給を制御することとしているが、電源供給のオンオフを実現する方法は、電源ラインに設けた電子制御スイッチの開閉制御や、使用するICやLSIのレジスタ設定による通常動作モードとパワーダウンモードの切り替えや、ロジック回路のクロックを停止するなどの方法によるものであってもよく、また、一部回路のオンオフ制御により実現してもよい。
(3)上述の実施の形態においては、時刻情報抽出部106が抽出する時刻情報は、TSデコーダ104の出力から抽出することとしているが、これに限らず、誤り訂正回路105の出力から抽出することとしてもよい。
(4)上述の実施の形態においては、DVB−H方式を例にして、マルチキャリア伝送方式で時分割多重信号を受信する受信装置について説明したが、マルチキャリア伝送方式に限らず、シングルキャリア伝送方式でも時分割多重伝送であれば同様に実施できる。
(5)上述の実施の形態2においては、引込時間計測部111が引込時間を計測する際に、引込開始時刻としてチューナ102等への電源オンのタイミングと規定し、引込完了時刻としてチューナ102の選局後のBERまたはC/Nが閾値以下となる時刻と規定しているが、これに限らず、引込開始時刻としてチューナ102の選局開始のタイミングと規定してもよく、また、引込完了時刻としてループフィルタの収束時点、フレーム同期確立時などとしてもよい。
(6)上述の実施の形態2においては、引込時間計測部111によって計測した過去の引込時間の平均値と所定値とを比較して引込時間ΔTcapを決定していたが、これに限らず、過去1回の引込時間ΔTcapと計測した引込時間ΔTcapに基づいて引込時間ΔTcapを決定することとしてもよく、計測した過去の引込時間の平均値に若干のマージンを加算した値としてもよく、また、引込時間の平均値の求め方は、単純平均であっても、遠い過去ほど比重を小さくする重み付け平均であってもよい。
(7)上述の実施の形態3においては、信号品質評価部109と電池残量モニタ部112とを含む構成としているが、これに限らず、信号品質評価部109を引込時間計測部111と置き換えた構成としてもよい。
(8)上述の実施形態では、復調部103、TSデコーダ104、誤り訂正回路105、時刻情報抽出部106、信号品質評価部109、制御部110、電池残量モニタ部112等は、1チップでLSI化することとしてもよい。
102 チューナ
103 復調部
104 TSデコーダ
105 誤り訂正回路
106 時刻情報抽出部
107 復号部
108 表示部
109 信号品質評価部
110 制御部
111 引込時間計測部
112 電池残量モニタ部
121 AD変換部
122 AGC
123 AFC
124 FFT
125 伝送路等化部
126 誤り訂正部
141 ビタビ復号部
142 RS復号部
Claims (8)
- 時分割多重信号の所望プログラムを受信する受信開始時点よりも同期引込時間として見積もった時間だけ前に受信回路の動作開始時点を設定し、前記所望プログラムの受信を終えると後続の所望プログラムの受信まで前記受信回路の動作を停止する受信装置であって、
受信した信号の品質が良好か否かを評価する評価部と、
前記評価部により評価された前記品質が良好であるほど、前記後続の所望プログラム受信時の前記動作開始時点を、前記受信開始時点に接近する決定を行う決定部と、
前記決定された動作開始時点から前記受信回路を動作させる制御部とを備えることを特徴とする受信装置。 - 前記評価部は、
前記受信装置が受信した信号の誤り率を測定する誤り率測定部を含み、
前記誤り率が小さいほど受信信号の品質が良好であるとして前記評価を行う
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記評価部は、
前記受信装置が受信した信号のうち、受信信号と雑音の比を測定するC/N測定部を含み、
前記C/N値が高いほど受信信号の品質が良好であるとして前記評価を行う
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記評価部は、
前記受信装置が受信した信号の受信入力レベルを推定する受信入力レベル推定部を含み、
前記受信入力レベルが適正範囲に含まれる場合に受信信号の品質が良好であるとして前記評価を行う
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記評価部は、
前記受信装置が受信した信号に含まれるパイロットキャリアを用いて信号の伝送路特性を推定する伝送路特性推定部を含み、
推定した前記伝送路特性からマルチパスが検出されない場合に受信信号の品質が良好であるとして前記評価を行う
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 前記受信装置は、さらに、
前記受信回路の動作開始時点から受信開始時点までに相当する同期引込時間を計測する引込時間計測部と、
過去1回以上の前記引込時間計測部による計測結果である引込時間を保持する保持部とを備え、
前記評価部は、
保持部に保持されている過去1回以上の前記計測結果に基づいて、前記引込時間が短いほど受信信号の品質が良好であるとして前記評価を行う
ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。 - 時分割多重信号の所望プログラムを受信する受信開始時点よりも同期引込時間として見積もった時間だけ前に受信回路の動作開始時点を設定し、前記所望プログラムの受信を終えると後続の所望プログラムの受信まで前記受信回路の動作を停止する受信装置の信号受信方法であって、
受信した信号の品質が良好か否かを評価する評価ステップと、
前記評価部により評価された前記品質が良好であるほど、前記後続の所望プログラム受信時の前記動作開始時点を、前記受信開始時点に接近する決定を行う決定ステップと、
前記決定された動作開始時点から前記受信回路を動作させる制御ステップとを含む
ことを特徴とする信号受信方法。 - 時分割多重信号の所望プログラムを受信する受信開始時点よりも同期引込 時間として見積もった時間だけ前に受信回路の動作開始時点を設定し、前記所望プログラムの受信を終えると後続の所望プログラムの受信まで前記受信回路の動作を停止する受信装置の集積回路であって、
受信した信号の品質が良好か否かを評価する評価回路と、
前記評価部により評価された前記品質が良好であるほど、前記後続の所望プログラム受信時の前記動作開始時点を、前記受信開始時点に接近する決定を行う決定回路と、
前記決定された動作開始時点から前記受信回路を動作させる制御回路とを含む
ことを特徴とする集積回路。
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