JP4398893B2 - モバイル放送受信装置およびその制御方法 - Google Patents

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Description

この発明は、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置およびその制御方法に関し、特に、低雑音増幅器(LNA)のダイナミックレンジ、自動利得制御回路(AGC)の時定数、アンテナダイバーシチのON、OFFを適正に切替制御することにより画像乱れ等からの復帰を早くし、かつ消費電力の低減化を図ったモバイル放送受信装置およびその制御方法に関する。
モバイル放送は、移動中の車内や屋外などでも鮮明な映像を受信することができる新しい衛星放送サービスの1つである。
このモバイル放送においては、基本的は静止軌道衛星からの放送電波を受信して映像等の再生を行うが、静止軌道衛星からの放送電波が直接届かない場所における受信を可能にするために、静止軌道衛星からの放送電波を受信して再送電波を発するギャップフィラーと呼ばれる地上再送装置が設けられている。
ギャップフィラーは、静止軌道衛星からの放送電波が直接届かない場所、例えばビルの陰となる場所等に設置される。
このような構成によると、このモバイル放送を受信するモバイル放送受信装置は、静止軌道衛星から直接送信される放送電波とギャップフィラーから送信される再送電波とを切替え受信することで、移動中の車内や屋外などでも鮮明な映像を受信することが可能になる。
この種の装置としては、特許文献1に記載された衛星移動体放送システムが知られている。
特開2004−312349号公報
モバイル放送は、静止軌道衛星からCDM(符号分割多重)電波を送信し、受信側では、このCDM電波をアンテナで受信し、この受信信号を低雑音増幅器(LNA)、自動利得制御回路(AGC)を含むRFモジュール、復調モジュール、復号モジュールを経由して処理することで、受信映像、音声の再生および保存を行うことができる。
一方、ギャップフィラーは、静止軌道衛星の電波不感地帯をカバーすべく、地上の建物屋上等に設置され、衛星からの放送電波をこのギャップフィラーが受信し、振幅増幅させて再送信する。
静止軌道衛星から直接送信される放送電波とギャップフィラーから送信される再送電波とを切替え受信するモバイル放送受信装置においては、上記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波と受信レベルに応じて選択して受信することになるが、実フィールドにおいては、約36000Km上空の静止軌道衛星からの放送電波の地上での受信レベルと、地上に設置されたギャップフィラーからの再送電波との受信レベルでは、双方に差が生じる。
モバイル放送受信装置を携帯するユーザは、静止軌道衛星には近づくことができないが、ギャップフィラーには近づくことができるため、ギャップフィラーからの再送電波(ギャップフィラー波)の方が受信レベルの変化は激しい。
すなわち、静止軌道衛星からの放送電波(衛星波)の受信レベルは常に低いが、ギャップフィラー波はギャップフィラーに近づくと受信レベルが高くなる。
例えば、図9に示すように、ビル9−1〜9−8からなるビル群の間をモバイル放送受信装置を携帯したユーザが移動した場合を考える。
ここで、ビル9−1の屋上にギャップフィラー91が配設されているとする。
この状態において、静止軌道衛星90は、このビル群に対して十分遠方に位置するので、この静止軌道衛星90からの衛星波は、このビル群に対して一定の方向から届き、この衛星波の受信レベルは常に低い。
これに対して、ギャップフィラー91からのギャップフィラー波は、モバイル放送受信装置とギャップフィラー91との距離に応じて変化する。
図10は、図9に示した電界強度分布のフィールドをモバイル放送受信装置を携帯したユーザが地点A、地点B、地点Cの順で移動した場合におけるモバイル放送受信装置の受信レベルの一例を示す図である。
ユーザが地点Aから地点Bまで移動する間は、ユーザが携帯するモバイル放送受信装置とギャップフィラー91との距離は、遠いので、平均的にはギャップフィラー波 < 衛星波の関係が成立する(領域R1)。
これに対して、ユーザが地点Bから地点Cに移動すると、ユーザが携帯するモバイル放送受信装置がギャップフィラー91に近づくのギャップフィラー波は急激に大きくなり、平均的にギャップフィラー波 > 衛星波の関係が成立する(領域R3)。
また、地点Bの付近では、平均的にギャップフィラー波と衛星波とが略等しくなるという関係が成立する(領域R2)。
ここで、領域R1や領域R3においては、地物等の影響でフェージング、シャドーイングが発生して実際には受信レベルが変動するが、ギャップフィラー波と衛星波のレベルの大小関係が逆転する可能性は低い。
また、領域R3においては、モバイル放送受信装置とギャップフィラー91との距離が近いので、ギャップフィラー波は、比較的安定している。
それに引き換え領域R2の場合は、ギャップフィラー波と衛星波の受信レベル大小関係は、頻繁に変化する。
ところで、静止軌道衛星からの衛星波はレベルの変動幅が小さいが、ギャップフィラーからのギャップフィラー波はレベルの変動幅が大きい。このため衛星波およびギャップフィラー波を共通に低雑音増幅する低雑音増幅器(LNA)は、ダイナミックレンジの切替が行われる。
しかし、例えば、平均的にはギャップフィラー波 < 衛星波の関係が成立する領域R1において、ノイズ等により衛星波が一時的に大きくなり、図10に示すように、低雑音増幅回路のダイナミックレンジの設定レンジ切替レベルを越えると、この時点で低雑音増幅回路のダイナミックレンジの切替が発生し、これにより適正な復調ができなくなることがある。
また、例えば、平均的にギャップフィラー波と衛星波とが略等しくなるという関係が成立する領域2においては、自動利得制御回路(AGC)の時定数によりギャップフィラー波と衛星波との迅速な切替ができなくなることがある。
また、例えば、アンテナダイバシチを採用する構成において、平均的にギャップフィラー波 > 衛星波の関係が成立する領域R3においては、アンテナダイバシチを用いなくてもよいのにも係わらず、アンテナダイバシチ機能を動作させるとこれにより不要な電力を消費するという問題もある。
そこで、この発明は、受信レベルに急激な変動が生じても安定にモバイル放送を受信することができ、かつ消費電力の低減化を図ったモバイル放送受信装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
この発明は、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置において、低雑音増幅器(LNA)のダイナミックレンジ、自動利得制御回路(AGC)の時定数、アンテナダイバーシチのON、OFFの内の少なくとも1つを受信状態に対応して適正に切替制御することで、受信レベルに急激な変動が生じても安定にモバイル放送を受信することができ、かつ消費電力の低減化を図るようにしている。
すなわち、請求項1の発明は、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置において、受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、前記受信レベルを検出するレベル検出手段と、前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを受信しているかを判別する受信波判別手段と、前記レベル検出手段による検出受信レベルが予め設定されたレンジ切替レベル以下であるか、または前記受信波判別手段により前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを下位レンジに切り替え、前記レベル検出手段による検出受信レベルが前記レンジ切替レベルを越えており、かつ前記受信波判別手段により前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを上位レンジに切り替えるレンジ切替手段とを具備することを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路と、前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段とを更に具備することを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項1の発明において、受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路と、前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段とを更に具備することを特徴とする。
また、請求項4の発明は、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置において、前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信する第1の受信回路と、前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信する第2の受信回路と、前記第1の受信回路および前記第2の受信回路の出力に応じて前記第1の受信回路の出力若しくは前記第2の受信回路の出力を選択的に切り替えるダイバーシチ回路と、前記受信レベルを検出するレベル検出手段と、前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを受信しているかを判別する受信波判別手段と、前記レベル検出手段による検出受信レベルが予め設定された閾値レベル以下であるか、または前記受信波判別手段により前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を動作状態に切り替え、前記レベル検出手段による検出受信レベルが前記閾値レベルを越えており、かつ前記受信波判別手段により前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を非動作状態に切り替えるダイバーシチ動作切替手段とを具備することを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記第1の受信回路および前記第2の受信回路は、受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路とをそれぞれ具備し、前記レベル検出手段による検出受信レベルが予め設定されたレンジ切替レベル以下であるか、または前記受信波判別手段により前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを下位レンジに切り替え、前記レベル検出手段による検出受信レベルが前記レンジ切替レベルを越えており、かつ前記受信波判別手段により前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを上位レンジに切り替えるレンジ切替手段を更に具備することを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項5の発明において、前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段とを更に具備することを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項4の発明において、前記第1の受信回路および前記第2の受信回路は、受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路とをそれぞれ具備し、前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段とを更に具備することを特徴とする。
また、請求項8の発明は、受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路とを有し、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置の制御方法において、前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを受信しているかを判別し、前記受信レベルが予め設定されたレンジ切替レベル以下であるか、または前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを下位レンジに切り替え、前記受信レベルが前記レンジ切替レベルを越えており、かつ前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを上位レンジに切り替えることを特徴とする。
また、請求項の発明は、第1の受信回路と、第2の受信回路と、前記第1の受信回路および前記第2の受信回路の出力に応じて前記第1の受信回路の出力若しくは前記第2の受信回路の出力を選択的に切り替えるダイバーシチ回路とを有し、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置の制御方法において、前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを受信しているかを判別し、前記受信レベルが予め設定された閾値レベル以下であるか、または前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を動作状態に切り替え、前記受信レベルが前記閾値レベルを越えており、かつ前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を非動作状態に切り替えることを特徴とする。
この発明によれば、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を切替え受信するモバイル放送受信装置において、モバイル放送受信装置の受信状態に応じて、低雑音増幅器(LNA)のダイナミックレンジ、自動利得制御回路(AGC)の時定数、アンテナダイバーシチのON、OFFの内の少なくとも1つを切替制御するように構成したので、受信波の急激なレベルが生じても安定にモバイル放送を受信することができ、画像乱れ等からの復帰を早くし、かつ消費電力の低減化を図ることができるという効果を奏する。
以下、この発明に係わるモバイル放送受信装置およびその制御方法の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明に係わるモバイル放送受信装置の一実施例の要部を示すブロック図である。
図1において、このモバイル放送受信装置は、アンテナ10で受信した無線信号を処理するRF部100およびRF部100の出力を処理するベースバンド部200を具備して構成される。
ここで、RF部100は、アンテナ10で受信した無線信号を帯域ろ波するバンドパスフィルタ(BPF)11、BPF11の出力を低雑音増幅する低雑音増幅回路(LNA)12、LNA11の出力を自動利得制御する自動利得制御回路(AGC)13、AGC13の出力とローカル発振器15の出力とをミキシングするミキサー回路14、ミキサー回路14の出力を低域ろ波するローパスフィルタ(LPF)16、LPF16の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換回路(A/D)17を具備している。
また、ベースバンド部200は、信号処理部21、レベル観測部22、制御部23を具備して構成される。
ここで、信号処理部21は、A/D17の出力を入力し、受信波の受信レベルの検出、受信波が静止軌道衛星からの衛星波であるかギャップフィラーからのギャップフィラー波であるかの判別、A/D17の出力の復号、復調処理等を行う。
また、レベル観測部22は、信号処理部21で検出した受信波の受信レベルの監視を行う。
また、制御部23は、A/D17の出力の復号処理のためのスクランブルコードの設定、レベル観測部22で監視した受信波の受信レベルに基づくLNA11のダイナミックレンジの切替制御、AGC13の時定数切替制御等を行う。
なお、制御部23とLNA11およびAGC13とは、例えば、アドレスバス、データバス、チップセレクト信号線で接続されており、制御部23によるLNA11のダイナミックレンジの切替制御、AGC13の時定数切替制御を、このアドレスバスおよびチップセレクト信号線を用いてLNA11若しくはAGC13を選択し、この選択したLNA11若しくはAGC13にデータバスを経由して制御情報を送信することにより行う。
なお、制御部23とLNA11およびAGC13とをシリアルデータ線およびシリアルクロック線で接続して同様の制御を行うように構成してもよい。
実施例1においては、図1に示した構成において、制御部23は、受信波の受信レベルおよび受信波が衛星波であるかギャップフィラー波であるかの情報に応じて、LNA11のダイナミックレンジの切替制御を行う。
図2は、この実施例1におけるLNA11のダイナミックレンジの切替制御を説明する図である。
図2においては、図10と同様に図9に示した電界強度分布のフィールドをモバイル放送受信装置を携帯したユーザが地点A、地点B、地点Cの順で移動した場合におけるモバイル放送受信装置の受信レベルおよびLNA11のダイナミックレンジの切替状態を示している。
この実施例1においては、受信波が衛星波であるか、または、ギャップフィラー波の受信レベルが比較的小さい状態、すなわち、モバイル放送受信装置を携帯したユーザが地点Aから地点Bまで移動する間は、LNA11のダイナミックレンジが下位レンジに固定され、受信波がギャップフィラー波であり、かつ受信レベルが比較的大きい状態、すなわち、モバイル放送受信装置を携帯したユーザが地点Bから地点Cまで移動する間は、LNA11のダイナミックレンジが上位レンジに切替制御される。
すなわち、この実施例1においては、LNA11のダイナミックレンジの切り替えを受信レベルにのみ依存して制御するのではなく、受信レベルに加えて、受信波が衛星波であるかギャップフィラー波であるかに応じて、LNA11のダイナミックレンジを下位レベルと上位レベルで制御する。
ここで、特徴的なことは、衛星波を受信していると、例えば、この受信波がノイズ等によりLNA11のダイナミックレンジの切り替えレベルであるLNAを一時的に越えたとしても、LNA11のダイナミックレンジは、下位レベルに固定される。
図3は、上記実施例1における制御部23によるLNA11のダイナミックレンジの切替制御を示すフローチャートである。
図3において、図1に示したモバイル放送受信装置がモバイル放送の受信を開始すると、まず、LANレンジフラグLNARengFlagをLNARengFlag=0に設定する初期化を行う(ステップ201)。
そして、制御部23は、LNA11にダイナミックレンジを下位レンジに切り替える制御情報を送信してLNA11のダイナミックレンジを下位レンジに設定する(ステップ202)。
次に、レベル観測部22から受信レベルを検出し(ステップ203)、この検出した受信レベルが予め設定したLNA切替レベルを越えているかを調べる(ステップ204)。ここで、受信レベルが予め設定したLNA切替レベルを越えている場合は(ステップ204でYES)、LNARengFlag=0かを調べ(ステップ205)、LNARengFlag=0であると(ステップ205でYES)、制御部23は、LNA11にダイナミックレンジを上位レンジに切り替える制御情報を送信してLNA11のダイナミックレンジを上位レンジに設定し(ステップ206)、次に、新しい基地局のサーチを行う(ステップ207)。
なお、ステップ204で、受信レベルが予め設定したLNA切替レベル以下であると判断された場合(ステップ204でNO)若しくはステップ205でLNARengFlag=0でないと判断された場合は(ステップ205でNO)、LNA11のダイナミックレンジを上位レンジに切り替えることなくステップ207へ進む。
ステップ207の基地局サーチで、新しい基地局の切り替えがない場合は(ステップ208でNO)、ステップ203に戻る。
ステップ207の基地局サーチで、新しい基地局の切り替えが生じた(ステップ208でYES)、受信波が衛星波であるかギャップフィラー波であるかの判別に基づき基地局は衛星局かギャップフィラーかを調べる(ステップ209)。
ここで、基地局が衛星局であると(ステップ209でYES)、LNARengFlag=1に設定し(ステップ210)、基地局が衛星局でなくギャップフィラーであると(ステップ209でNO)、LNARengFlag=0に設定する(ステップ211)。
次に、モバイル放送の受信終了かを調べ(ステップ212)、モバイル放送の受信終了でないと(ステップ212でNO)ステップ203に戻り、同様の処理を繰り返すが、モバイル放送の受信終了と判断されると(ステップ212でYES)、このLNA11のダイナミックレンジの切替制御を終了する。
この図3に示したフローチャートの処理を図2を参照して説明すると、地点AでLANレンジフラグをLNARengFlag=0に設定する初期化が行われ(ステップ201)、LNA11のダイナミックレンジは下位レンジに設定される(ステップ202)。
ここでは、受信レベルがLNA切替レベル以下であるので(ステップ204でNO)、基地局サーチが行われ(ステップ207)、基地局は衛星局であるので(ステップ209でYES)、LNARengFlag=1に設定される(ステップ210)。
次に、ステップ203で受信レベル検出が行われ、ここで、受信レベルがLNA切替レベルを越えていると判断されても(ステップ204でYES)、LNARengFlag=1に設定されているので(ステップ205でNO)、LNA11のダイナミックレンジは上位レンジに切り替えられない。
しかし、ギャップフィラー波が衛星波より大きくなり、ステップ209で、LNARengFlag=0に設定され、次の受信レベル検出で(ステップ204)、受信レベルがLNA切替レベルを越えていると判断されてると(ステップ204でYES)、LNARengFlag=0に設定されているので(ステップ205でYES)、LNA11のダイナミックレンジは上位レンジに切り替え設定される(ステップ206)。
つまり、LNA11のダイナミックレンジは、受信波が衛星波であるか、または、受信レベルがLNA切替レベル以下である場合は、下位レンジに固定され、受信波がギャップフィラー波であり、かつ受信レベルがLNA切替レベルを越えている場合は、上位レンジに切り替えられる。
このような構成によると、例えば、衛星波を受信している状態でこの衛星波がノイズ等によりLNA11のダイナミックレンジの切り替えレベルであるLNAを一時的に越えたとしても、LNA11のダイナミックレンジは、下位レベルに固定され、これによりLNA11のダイナミックレンジの切り替えによる受信波の適正な復調ができなくなる事態を確実に防止することができる。
実施例2においては、図1に示した構成において、制御部23は、衛星波とギャップフィラー波との受信波の切替頻度に応じて、AGC13の時定数の切替制御を行う。
AGC13の時定数の切替制御は、制御部23からの受信レベルのフィードバック制御により実現することができる。
図4は、この実施例2におけるAGC13の時定数の切替制御を説明する図である。
図10に示したように、図9に示した電界強度分布のフィールドをモバイル放送受信装置を携帯したユーザが地点A、地点B、地点Cの順で移動した場合におけるモバイル放送受信装置の受信レベルは、ユーザが地点Aから地点Bまで移動する間の領域R1においては、平均的にはギャップフィラー波 < 衛星波の関係が成立し、また、ユーザが地点Bから地点Cに移動する領域R3においては、平均的にギャップフィラー波 > 衛星波の関係が成立し、この領域R1や領域R3においては、ギャップフィラー波と衛星波のレベルの大小関係が逆転する可能性は低い。
これに対して、ユーザが地点Bの付近にある平均的にギャップフィラー波と衛星波とが略等しくなる領域R2においては、ギャップフィラー波と衛星波の受信レベル大小関係は、頻繁に変化する。
そこで、この実施例2においては、衛星波とギャップフィラー波との切替を最適に行うために、衛星波とギャップフィラー波との受信波の切替頻度が高い領域R2においては、AGC13の時定数を小さな値に切り替え、また、衛星波とギャップフィラー波との受信波の切替頻度が低い領域R1およびR3においては、AGC13の時定数を大きな値に切り替えることにより安定受信を実現している。
図5は、上記実施例2における制御部23によるAGC13の時定数の切替制御を示すフローチャートである。
図5において、図1に示したモバイル放送受信装置がモバイル放送の受信を開始すると、まず、受信AGCフラグRxAGCFlagをRxAGCFlag=0に設定する初期化を行う(ステップ501)。
次に、RxAGCFlag=1かを調べ(ステップ502)、ここでは、RxAGCFlag=0であるので、NOと判断され、制御部23は、AGC13に受信AGC時定数を大きい値に切り替える制御情報を送信して、AGC13の受信AGC時定数を大きい値に設定する(ステップ504)。
なお、ステップ502で、RxAGCFlag=1であると判断されると(ステップ502でYES)、制御部23は、AGC13に受信AGC時定数を小さい値に切り替える制御情報を送信して、AGC13の受信AGC時定数を小さい値に設定する(ステップ504)。
次に、新しい基地局のサーチを行い(ステップ505)、ここで、新しい基地局の切り替えが生じると(ステップ506でYES)、この基地局が衛星局かギャップフィラーかの基地局の種別および切替時刻を記憶する(ステップ507)。なお、ここで、切り替えられた新しい基地局が、ギャップフィラー局である場合は、衛星波からギャップフィラー波への切り替えが行われ、また、切り替えられた新しい基地局が、衛星局である場合は、ギャップフィラー波から衛星波への切り替えが行われる。
また、ステップ506で新しい基地局の切り替えが生じない場合は(ステップ506でNO)、ステップ508に進む。
ステップ508では、ステップ507で記憶した基地局の種別および切替時刻に基づき、衛星波とギャップフィラー波との切替頻度、すなわち、単位時間あたりの切替回数を求め、この切替回数が所定の閾値を越えているかを判断する(ステップ508)。
ここで、衛星波とギャップフィラー波との単位時間あたりの切替回数が所定の閾値を越えている場合は(ステップ508でYES)、RxAGCFlag=1に設定し(ステップ509)、衛星波とギャップフィラー波との単位時間あたりの切替回数が所定の閾値以下の場合は(ステップ508でNO)、RxAGCFlag=0に設定する(ステップ510)。
次に、モバイル放送の受信終了かを調べ(ステップ511)、モバイル放送の受信終了でないと(ステップ511でNO)ステップ502に戻り、同様の処理を繰り返すが、モバイル放送の受信終了と判断されると(ステップ511でYES)、このAGC13の時定数の切替制御を終了する。
この図5に示したフローチャートの処理を図4を参照して説明すると、地点Aで受信AGCフラグをRxAGCFlag=0に設定する初期化が行われ(ステップ501)、AGC13の時定数は大きい値に設定される(ステップ502)。
ユーザが、地点Bの近くに達するまでの領域R1においては、ステップ508の判断において、NOと判断され、RxAGCFlag=0の状態が続くので、ステップ502の判断ではNOと判断され、AGC13の受信AGC時定数は大きい値を維持する。
しかし、ユーザが地点Bの近くの領域R2に進み、衛星波とギャップフィラー波との切替頻度が所定の閾値を越えると(ステップ508でYES)、RxAGCFlag=1に設定され(ステップ509)、この場合、ステップ502の判断でYESと判断され、AGC13の受信AGC時定数は小さい値に切替される。
その後、ユーザが領域R2を出て、領域R3に入ると、ステップ508でNOと判断されるので、RxAGCFlag=0に設定され(ステップ510)、ステップ502の判断でNOと判断され、AGC13の受信AGC時定数は大きい値に切り替えられる。
つまり、衛星波とギャップフィラー波との受信波の切替頻度が低い領域R1およびR2においては、AGC13の時定数は大きな値に設定され、衛星波とギャップフィラー波との受信波の切替頻度が高い領域R2においては、AGC13の時定数は小さな値に設定される。
このような構成によると、衛星波とギャップフィラー波との切り替えを最適かつ安定して行うことが可能になる。
なお、この実施例2のAGC13の時定数の切替制御は、単独で行ってもよいが、実施例1のLNA11のダイナミックレンジの切替制御と組み合わせて行ってもよい。
実施例3においては、静止軌道衛星からの衛星波およびギャップフィラーからのギャップフィラー波を更に安定して受信可能にするためにアンテナダイバシチ機能を用いた構成を採用する。
図6は、アンテナダイバシチ機能を採用したこの発明に係わるモバイル放送受信装置の他の実施例の要部を示すブロック図である。
図6においてアンテナダイバシチ機能は、アンテナ10で受信した無線信号を処理するRF部100およびアンテナ30で受信した無線信号を処理するRF部300を設け、RF部100の出力若しくはRF部300の出力を制御部23の出力に切り換えることにより実現される。
すなわち、図6において、RF部100は、図1に示したRF部100と同様に、アンテナ10で受信した無線信号を帯域ろ波するバンドパスフィルタ(BPF)11、BPF11の出力を低雑音増幅する低雑音増幅回路(LNA)12、LNA11の出力を自動利得制御する自動利得制御回路(AGC)13、AGC13の出力とローカル発振器15の出力とをミキシングするミキサー回路14、ミキサー回路14の出力を低域ろ波するローパスフィルタ(LPF)16、LPF16の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換回路(A/D)17を具備して構成される。
また、FR部300は、FR部100と同様に、アンテナ30で受信した無線信号を帯域ろ波するバンドパスフィルタ(BPF)31、BPF31の出力を低雑音増幅する低雑音増幅回路(LNA)32、LNA31の出力を自動利得制御する自動利得制御回路(AGC)33、AGC33の出力とローカル発振器35の出力とをミキシングするミキサー回路34、ミキサー回路34の出力を低域ろ波するローパスフィルタ(LPF)36、LPF36の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換回路(A/D)37を具備して構成される。
ベースバンド部200は、図1の構成と同様に、信号処理部21、レベル観測部22、制御部23を具備して構成され、制御部23は、A/D17の出力の復号処理のためのスクランブルコードの設定、レベル観測部22で監視した受信波の受信レベルに基づくLNA11のダイナミックレンジの切替制御、AGC13の時定数切替制御に加えて、RF部100若しくはRF部300の出力の切替制御(アンテナダイバシチ機能)を行う。
この制御部23によるアンテナダイバシチ機能は、RF部100の出力とRF部300の出力とでどちらが受信状態がよいかを判別し、この判別によりスイッチ40を切り替えることにより行われる。
さて、この実施例3においては、図6に示したアンテナダイバシチ機能を有する構成において、制御部23は、受信波が衛星波であるかまたは受信レベルが予め設定した閾値以下である場合は、アンテナダイバシチ機能をONにし、受信波がギャップフィラー波でありかつ受信レベルが上記閾値を越えている場合は、アンテナダイバシチ機能をOFFに制御することで低消費電力化を図っている。
このアンテナダイバシチ機能のON、OFF制御は、制御部23により、スイッチ40の切替を行うか禁止するかの制御により行われる。
図7は、この実施例3におけるアンテナダイバシチ機能のON、OFF制御を説明する図である。
図10に示したように、図9に示した電界強度分布のフィールドをモバイル放送受信装置を携帯したユーザが地点A、地点B、地点Cの順で移動した場合におけるモバイル放送受信装置の受信レベルは、ユーザが地点Aから地点Bまで移動する間は、ギャップフィラー波および衛星波はともに受信レベルが小さい。これに対して、ユーザが地点Bから地点Cに移動する間は、ギャップフィラー波の受信レベルは高く安定している。
つまり、ユーザが地点Aから地点Bまで移動する間においては、アンテナダイバシチ機能は有効であるが、ユーザが地点Bから地点Cに移動する間は、アンテナダイバシチ機能はなくてもよい。
しかしながら、通常は、アンテナダイバシチ機能を常にONにしているので、ギャップフィラー波の受信レベルは高く、安定しているユーザが地点Bから地点Cに移動する間は、このアンテナダイバシチ機能のために不要な電力を消費する。
そこで、この実施例3においては、受信波がギャップフィラー波でありかつ受信レベルが上記閾値を越えている場合は、アンテナダイバシチ機能をOFFに制御することで低消費電力化を図っている。
図8は、上記実施例3における制御部23によるアンテナダイバシチ機能のON、OFF制御を示すフローチャートである。
図8において、図6に示したモバイル放送受信装置がモバイル放送の受信を開始すると、まず、ダイバシチフラグDiversityFlagをDiversityFlag=0に設定する初期化を行う(ステップ801)。
そして、制御部23は、スイッチ40の切り替えを可能にするダイバシチON設定を行う(ステップ802)。
次に、レベル観測部22から受信レベルを検出し(ステップ803)、この検出した受信レベルが予め設定したダイバシチ閾値を越えているかを調べる(ステップ804)。ここで、受信レベルが予め設定したダイバシチ閾値を越えている場合は(ステップ804でYES)、DiversityFlag=1かを調べ(ステップ805)、DiversityFlag=1であると(ステップ805でYES)、制御部23は、スイッチ40の切り替えを禁止にするダイバシチOFF設定を行い(ステップ806)、次に、新しい基地局のサーチを行う(ステップ807)。
なお、ステップ804で、受信レベルが予め設定したダイバシチ閾値であると判断された場合(ステップ804でNO)若しくはステップ805でDiversityFlag=1でないと判断された場合は(ステップ805でNO)、ダイバシチOFF設定を行うことなくステップ807へ進む。
ステップ807の基地局サーチで、新しい基地局の切り替えが生じない場合は(ステップ808でNO)、ステップ803に戻る。
ステップ807の基地局サーチで、新しい基地局の切り替えが生じた場合は(ステップ808でYES)、受信波が衛星波であるかギャップフィラー波であるかの判別に基づき基地局は衛星局かギャップフィラーかを調べる(ステップ809)。
ここで、基地局が衛星局であると(ステップ809でYES)、DiversityFlag=0に設定し(ステップ810)、基地局が衛星局でなくギャップフィラーであると(ステップ809でNO)、DiversityFlag=1に設定する(ステップ811)。
次に、モバイル放送の受信終了かを調べ(ステップ812)、モバイル放送の受信終了でないと(ステップ812でNO)ステップ803に戻り、同様の処理を繰り返すが、モバイル放送の受信終了と判断されると(ステップ812でYES)、このアンテナダイバシチ機能のON、OFF制御を終了する。
この図8に示したフローチャートの処理を図7を参照して説明すると、地点AでダイバシチフラグをDiversityFlag=0に設定する初期化が行われ(ステップ801)、アンテナダイバシチ機能はONに設定される(ステップ802)。
ここでは、受信レベルがダイバシチ閾値以下であるので(ステップ804でNO)、基地局サーチが行われ(ステップ807)、基地局は衛星局であるので(ステップ809でYES)、DiversityFlag=0に設定される(ステップ810)。
次に、ステップ803で受信レベル検出が行われ、ここで、受信レベルがダイバシチ閾値を越えていると判断されても(ステップ804でYES)、DiversityFlag=0に設定されているので(ステップ205でNO)、アンテナダイバシチ機能はOFFにはならない。
しかし、ギャップフィラー波が衛星波より大きくなり、ギャップフィラー波を受信し、ステップ809で、DiversityFlag=1に設定され、次の受信レベル検出で(ステップ804)、受信レベルがダイバシチ閾値を越えていると判断されてると(ステップ804でYES)、DiversityFlag=1に設定されているので(ステップ805でYES)、アンテナダイバシチ機能はOFFに切り替えられる(ステップ806)。
つまり、アンテナダイバシチ機能は、受信波が衛星波であるか、または、受信レベルがダイバシチ閾値以下である場合は、ONに制御され、受信波がギャップフィラー波であり、かつ受信レベルがダイバシチ閾値を越えている場合は、OFFに制御される。
このような構成によると、受信波がギャップフィラー波であり、かつ受信レベルがダイバシチ閾値を越えているダイバシチ機能を用いなくても十分安定した受信が可能な状態においては、ダイバシチ機能はオフに制御されるので、これにより低消費電力化を図ることができる。
なお、この実施例3においても、実施例3に示したアンテナダイバシチ機能のON、OFF制御に加えて、実施例1に示したLNA11(LNA31)のダイナミックレンジの切替制御および実施例2に示したAGC13(AGC33)の時定数の切替制御の両者若しくはいずれかを組み合わせて制御してもよい。
この発明は、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置に利用可能である。
この発明によれば、モバイル放送受信装置の受信状態に応じて、低雑音増幅器(LNA)のダイナミックレンジ、自動利得制御回路(AGC)の時定数、アンテナダイバーシチのON、OFFの内の少なくとも1つを切替制御するように構成したので、受信波の急激なレベルが生じても安定にモバイル放送を受信することができ、画像乱れ等からの復帰を早くし、かつ消費電力の低減化を図ることができる。
この発明に係わるモバイル放送受信装置の一実施例の要部を示すブロック図である。 実施例1におけるLNAのダイナミックレンジの切替制御を説明する図である。 実施例1における制御部によるLNA11のダイナミックレンジの切替制御を示すフローチャートである。 実施例2におけるAGCの時定数の切替制御を説明する図である。 実施例2における制御部によるAGCの時定数の切替制御を示すフローチャートである。 アンテナダイバシチ機能を採用したこの発明に係わるモバイル放送受信装置の他の実施例の要部を示すブロック図である。 実施例3におけるアンテナダイバシチ機能のON、OFF制御を説明する図である。 実施例3における制御部23によるアンテナダイバシチ機能のON、OFF制御を示すフローチャートである。 モバイル放送システムの一構成を示す図である。 図9に示した電界強度分布のフィールドをモバイル放送受信装置を携帯したユーザが地点A、地点B、地点Cの順で移動した場合におけるモバイル放送受信装置の受信レベルの一例を示す図である。
符号の説明
10 アンテナ
11 バンドパスフィルタ(BPF)
12 低雑音増幅回路(LNA)
13 自動利得制御回路(AGC)
14 ミキサー回路
15 ローカル発振器
16 ローパスフィルタ(LPF)
17 アナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換回路(A/D)
21 信号処理部
22 レベル観測部
23 制御部
30 アンテナ
31 バンドパスフィルタ(BPF)
32 低雑音増幅回路(LNA)
33 自動利得制御回路(AGC)
34 ミキサー回路
35 ローカル発振器
36 ローパスフィルタ(LPF)
37 アナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換回路(A/D)
100 RF部
200 ベースバンド部
300 RF部

Claims (9)

  1. 静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置において、
    受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、
    前記受信レベルを検出するレベル検出手段と、
    前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを 受信しているかを判別する受信波判別手段と、
    前記レベル検出手段による検出受信レベルが予め設定されたレンジ切替レベル以下であるか、または前記受信波判別手段により前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを下位レンジに切り替え、前記レベル検出手段による検出受信レベルが前記レンジ切替レベルを越えており、かつ前記受信波判別手段により前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを上位レンジに切り替えるレンジ切替手段と
    を具備することを特徴とするモバイル放送受信装置。
  2. 受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路と、
    前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、
    前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段と
    を更に具備することを特徴とする請求項1記載のモバイル放送受信装置。
  3. 信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路と、
    前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、
    前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段と
    更に具備することを特徴とする請求項1記載のモバイル放送受信装置。
  4. 静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置において、
    前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信する第1の受信回路と、
    前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信する第2の受信回路と、
    前記第1の受信回路および前記第2の受信回路の出力に応じて前記第1の受信回路の出力若しくは前記第2の受信回路の出力を選択的に切り替えるダイバーシチ回路と、
    前記受信レベルを検出するレベル検出手段と、
    前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを受信しているかを判別する受信波判別手段と、
    前記レベル検出手段による検出受信レベルが予め設定された閾値レベル以下であるか、または前記受信波判別手段により前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を動作状態に切り替え、前記レベル検出手段による検出受信レベルが前記閾値レベルを越えており、かつ前記受信波判別手段により前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を非動作状態に切り替えるダイバーシチ動作切替手段と
    を具備することを特徴とするモバイル放送受信装置。
  5. 前記第1の受信回路および前記第2の受信回路は、
    受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、
    受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路と
    をそれぞれ具備し、
    前記レベル検出手段による検出受信レベルが予め設定されたレンジ切替レベル以下であるか、または前記受信波判別手段により前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを下位レンジに切り替え、前記レベル検出手段による検出受信レベルが前記レンジ切替レベルを越えており、かつ前記受信波判別手段により前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを上位レンジに切り替えるレンジ切替手段
    を更に具備することを特徴とする請求項4記載のモバイル放送受信装置。
  6. 前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、
    前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段と
    を更に具備することを特徴とする請求項5記載のモバイル放送受信装置。
  7. 前記第1の受信回路および前記第2の受信回路は、
    受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、
    受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路と
    をそれぞれ具備し、
    前記静止軌道衛星からの放送電波とギャップフィラーからの再送電波との切替頻度を判別する切替頻度判別手段と、
    前記切替頻度判別手段により前記切替頻度が予め設定した閾値を越えていると判別された場合は、前記自動利得制御回路の時定数を小さい値に切り替え、前記切替頻度が前記閾値以下の場合は、前記自動利得制御回路の時定数を大きい値に切り替える時定数切替手段と
    を更に具備することを特徴とする請求項4記載のモバイル放送受信装置。
  8. 受信信号を低雑音増幅する低雑音増幅回路と、受信信号の利得を自動制御する自動利得制御回路とを有し、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置の制御方法において、
    前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを受信しているかを判別し、
    前記受信レベルが予め設定されたレンジ切替レベル以下であるか、または前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを下位レンジに切り替え、前記受信レベルが前記レンジ切替レベルを越えており、かつ前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記低雑音増幅回路のダイナミックレンジを上位レンジに切り替える
    ことを特徴とするモバイル放送受信装置の制御方法。
  9. 第1の受信回路と、第2の受信回路と、前記第1の受信回路および前記第2の受信回路の出力に応じて前記第1の受信回路の出力若しくは前記第2の受信回路の出力を選択的に切り替えるダイバーシチ回路とを有し、静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波を受信レベルに応じて切替え受信するモバイル放送受信装置の制御方法において、
    前記静止軌道衛星からの放送電波若しくはギャップフィラーからの再送電波のいずれを受信しているかを判別し、
    前記受信レベルが予め設定された閾値レベル以下であるか、または前記静止軌道衛星からの放送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を動作状態に切り替え、前記受信レベルが前記閾値レベルを越えており、かつ前記ギャップフィラーからの再送電波を受信していると判別された場合は、前記ダイバーシチ回路を非動作状態に切り替える
    ことを特徴とするモバイル放送受信装置の制御方法。
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