JP4423749B2 - フロントエンド回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、フロントエンド回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
アナログ信号をA/D変換してデジタル処理する場合、アナログ信号の段階でフィルタリングすることが一般的である。一方、デジタル信号の段階でフィルタリングする技術もデジタルフィルタとして知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、テレビ受像機、特にそのフロントエンド回路(チューナ回路)において、テレビ放送の受信信号をデジタル処理する場合に、アナログフィルタとデジタルフィルタとを使い分けることにより、受信特性を向上させようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、例えば、
ミキサ回路から出力された、NTSC方式またはVSB方式の何れかの方式のテレビ放送の受信時の出力信号から、映像中間周波信号および音声中間周波信号からなる中間周波信号を取り出す第1のバンドパスフィルタと、
NTSC方式のテレビ放送を受信する場合、ナイキスト特性の第2のバンドパスフィルタを用いたフィルタ処理により、前記中間周波信号から前記映像中間周波信号を取り出して出力し、VSB方式のテレビ放送を受信する場合、バンドパス特性の第3のバンドパスフィルタを用いたフィルタ処理により、前記中間周波信号から前記映像中間周波信号および前記音声中間周波信号を取り出して出力する第1のフィルタ処理手段と、
NTSC方式のテレビ放送を受信する場合、前記中間周波信号が供給され、第4のバンドパスフィルタを用いたフィルタ処理により、前記中間周波信号から前記音声中間周波信号を取り出して出力し、VSB方式のテレビ放送を受信する場合、前記中間周波信号が供給されない第2のフィルタ処理手段と、
NTSC方式のテレビ放送を受信する場合、前記第1のフィルタ処理手段からの前記映像中間周波信号、および前記第2のフィルタ処理手段からの前記音声中間周波信号をデジタル信号にA/D変換して出力し、VSB方式のテレビ放送を受信する場合、前記第1のフィルタ処理手段からの前記映像中間周波信号および前記音声中間周波信号をデジタル信号にA/D変換して出力するA/Dコンバータ回路と、
前記A/Dコンバータ回路の出力信号から前記映像中間周波信号および前記音声中間周波信号のデジタル信号を取り出すデジタルバンドパスフィルタと
を有するフロントエンド回路とするものである。
したがって、それぞれのバンドパスフィルタは最適化され、特性の向上した映像信号が出力される。
【0005】
【発明の実施の形態】
図1は、NTSC方式のテレビ放送およびVSB方式のテレビ放送(地上波デジタルテレビ放送)を受信できるフロントエンド回路の場合の一例を示す。
【0006】
すなわち、NTSC方式あるいはVSB方式のテレビ放送の放送波がアンテナ11により受信され、その受信信号SRXが、アンテナ11から高周波アンプ12を通じてミキサ回路13に供給されるとともに、局部発振回路14から所定の周波数の局部発振信号がミキサ回路13に供給され、目的とするチャンネルの受信信号SRXが中間周波信号SIFに周波数変換される。
【0007】
なお、NTSC方式のテレビ放送の受信時に、この中間周波信号SIFに含まれる映像中間周波信号および音声中間周波信号を、信号SIFPおよび信号SIFSとする。また、その映像中間周波信号SIFSの中間周波数を周波数fpとし、音声中間周波信号SIFSの中間周波数を周波数fsとするとともに、映像中間周波信号SIFPにおける色副搬送周波数を周波数fcとする。
【0008】
続いて、この中間周波信号SIFが、中間周波アンプ15を通じてバンドパスフィルタ16に供給される。このフィルタ16は、例えばSAWフィルタにより構成されるとともに、その通過帯域幅は、テレビ放送の1チャンネル分、すなわち、6MHzとされる。こうして、フィルタ16からは、目的とするチャンネルの中間周波信号SIFが取り出される。
【0009】
そして、この取り出された中間周波信号SIFが、バッファ用のエミッタフォロワのトランジスタQ11を通じ、さらに、AGC用の可変利得アンプ17Pを通じてバンドパスフィルタ18Pに供給される。
【0010】
この場合、バンドパスフィルタ18Pも、例えばSAWフィルタにより構成されものであるが、NTSC方式のテレビ放送においては、映像信号は残留側波帯変調とされ、VSB方式のテレビ放送のときには、占有帯域幅が6MHzとされている。そこで、フィルタ18Pは、その周波数特性が、例えば図2A、Bに示すようなビデオモードと、例えば図3A、Bに示すようなバンドパスモードとに切り換え可能とされる(図2Bおよび図3Bは、図2Aおよび図3Aの通過帯域部分の拡大図)。
【0011】
このため、フィルタ18Pの入力側に、シャント用のダイオードD11が並列接続される。さらに、システム制御用のマイクロコンピュータ31から所定のモード信号SMODEが取り出され、この信号SMODEが、トランジスタQ21を通じてトランジスタQ22に供給されるとともに、このトランジスタQ22のコレクタがダイオードD11に接続される。また、モード信号SMODEは、NTSC方式のテレビ放送の受信時には“L”レベルとなり、VSB方式のテレビ放送の受信時には“H”レベルとなる信号とされる。
【0012】
さらに、トランジスタQ11から得られる中間周波信号SIFが、AGC用の可変利得アンプ17Sを通じてバンドパスフィルタ18Sに供給される。このバンドパスフィルタ18Sも、例えばSAWフィルタにより構成されものであるが、このフィルタ18Sは、中間周波信号SIFに含まれる音声中間周波信号SIFSを通 過させる特性とされる。そして、フィルタ18Sの入力側が、シャント用のダイオードD12を通じてトランジスタQ21のコレクタに接続される。
【0013】
したがって、NTSC方式のテレビ放送の受信時には、信号SMODEによりトランジスタQ21がオフとなってトランジスタQ22がオンとなるので、ダイオードD11がオフとなり、この結果、フィルタ18Pの通過特性は、図2A、Bに示すようなナイキスト特性とされる。したがって、NTSC方式のテレビ放送の受信時には、フィルタ18Pからは、中間周波信号SIFに含まれる映像中間周波信号SIFPが分離して取り出される。そして、この取り出された信号SIFPが、バッファ用のエミッタフォロワのトランジスタQ12を通じてアンプ19に供給される。
【0014】
また、NTSC方式のテレビ放送の受信時には、トランジスタQ21がオフとなってダイオードD12がオフとなるので、フィルタ18Sにより中間周波信号SIFから音声中間周波信号SIFSが分離して取り出される。そして、この音声中間周 波信号SIFSが、バッファ用のエミッタフォロワのトランジスタQ13を通じてア ンプ19に供給される。
【0015】
したがって、NTSC方式のテレビ放送の受信時には、中間周波信号SIFに含まれる映像中間周波信号SIFSおよび音声中間周波信号SIFSが、フィルタ18P、18Sによりそれぞれ分離されて取り出されるとともに、アンプ19においてもとの中間周波信号SIFに合成されることになる。
【0016】
そして、アンプ19からの信号SIFが、デジタル処理回路20に供給される。この例においては、このデジタル処理回路20は、DSPにより構成されるとともに、A/Dコンバータ回路21を内蔵している。そして、DSP20において、アンプ19からの信号SIFがA/Dコンバータ回路21によりデジタル中間周波信号DIFにA/D変換され、この信号DIFが、ソフトウェア22により、例えば以下のように処理される。
【0017】
すなわち、NTSC方式のテレビ放送の受信時には、信号DIFが、例えば図4に曲線Nで示すマッチドフィルタ特性によりフィルタリングされてデジタル映像中間周波信号DIFPが取り出され、この信号DIFPが映像検波されてデジタルコンポジット信号が復調される。そして、このデジタルコンポジット信号がローパスフィルタ特性によりフィルタリングされて不要な信号成分が除去され、このデジタルコンポジット信号が端子23に出力される。
【0018】
また、A/Dコンバータ回路21からの信号DIFが、マッチドフィルタ特性によりフィルタリングされてデジタル音声中間周波信号DIFSが取り出され、この 信号DIFSが音声検波されてデジタル音声信号が復調され、このデジタル音声信 号がローパスフィルタ特性によりフィルタリングされてから端子23に出力される。
【0019】
以上のようにして、NTSC方式のテレビ放送の受信が行われ、その映像信号および音声信号が取り出される。
【0020】
さらに、このとき、DSP22において、信号DIFPからアナログ映像中間周 波信号SIFPのレベルが検出され、その検出結果のデータDAGCPが可変利得アン プ17Pにその利得の制御信号として供給される。また、DSP22において、信号DIFSからアナログ音声中間周波信号SIFSのレベルが検出され、その検出結果のデータDAGCSが可変利得アンプ17Sにその利得の制御信号として供給される。
【0021】
こうして、アンプ19に入力される信号SIFの信号SIFP、SIFSが、所定のレベル比となるように、かつ、信号SIFの振幅が、A/Dコンバータ回路21の入力ダイナミックレンジに例えば等しくなるように、信号SIFP、SIFSのレベルがAGC制御される。
【0022】
一方、VSB方式のテレビ放送の受信時には、トランジスタQ21がオンとなってトランジスタQ22がオフとなるので、ダイオードD11がオンとなり、この結果、フィルタ18Pの通過特性は、図3A、Bに示すようなバンドパス特性とされる。したがって、VSB方式のテレビ放送の受信時には、フィルタ18Pからは、不要成分の除去された中間周波信号SIFが取り出される。そして、この信号SIFが、バッファ用のエミッタフォロワのトランジスタQ12を通じてアンプ19に供給される。
【0023】
また、VSB方式のテレビ放送の受信時には、トランジスタQ21がオンとなってダイオードD12がオンとなるので、フィルタ18Sには中間周波信号SIFは供給されなくなり、したがって、フィルタ18Sからは何も出力されなくなる。
【0024】
したがって、VSB方式のテレビ放送の受信時には、フィルタ18Pからの中間周波信号SIFだけがアンプ19に供給されることになる。
【0025】
そして、このアンプ19に供給された信号SIFは、やはりDSP20に供給され、NTSC方式のテレビ放送の受信時と同様に処理される。ただし、A/Dコンバータ回路21により信号SIFがデジタル信号DIFにA/D変換されてマッチドフィルタ特性によりフィルタリングされるとき、そのフィルタ特性は、例えば図4に曲線Vで示すバンドパス特性とされる。
【0026】
以上のようにして、VSB方式のテレビ放送の受信が行われ、その映像信号および音声信号が取り出される。
【0027】
こうして、上述の受信機によれば、アナログテレビ放送およびデジタルテレビ放送を、フロントエンド回路10により共通に受信することができる。そして、その場合、フィルタ18P、18SおよびDSP20におけるマッチドフィルタの特性を、受信するテレビ放送がアナログテレビ放送であるかデジタルテレビ放送であるかによって最適化しているので、映像信号および音声信号を適切に復調することができる。
【0028】
例えば、NTSC方式のテレビ放送の受信時には、フィルタ18Pは映像検波に必要なナイキスト特性とするとともに、DSP20によるマッチドフィルタはナイキスト特性よりもブロードな特性とすることにより、不要な帯域成分が除去されてからA/Dコンバータ回路21によりA/D変換されることになり、NTSC方式のテレビ放送の受信時のS/Nを向上させることができる。
【0029】
さらに、このとき、音声中間周波信号SIFSは、フィルタ18PおよびDSP 20のマッチドフィルタにより、急峻な特性で減衰させることができ、映像信号への妨害を防ぐことができる。また、逆にフィルタ18SおよびDSP20のマッチドフィルタにより、映像信号の音声信号への妨害を防ぐことができる。
【0030】
さらに、フィルタ16を1チャンネル分の通過帯域幅を有するバンドパスフィルタとするとともに、NTSC方式のテレビ放送の受信時には、フィルタ18Pは映像検波に必要なナイキスト特性とすることにより、映像信号の総合的な復調特性、すなわち、S/N、周波数特性、歪み特性、位相特性、音声キャリア妨害特性などが向上する。
【0031】
また、アナログテレビ放送およびデジタルテレビ放送を共通に受信することができるので、回路部品が占めるスペースを少なくすることができるとともに、コストを下げることができる。さらに、消費電力を低減することもできる。また、受信した放送波信号SRXを、アナログテレビ放送用のフロントエンド回路と、デジタルテレビ放送用のフロントエンド回路とに分配する必要がないので、最小入力感度の低下することがない。
【0032】
さらに、アナログテレビ放送の放送波信号SRXもデジタル復調しているので、DSP20において、ゴースト除去処理などの各種の処理を実行することができる。また、映像信号および音声信号がデジタル信号の状態で復調されるので、以後の信号処理とのインターフェイスが簡単であり、便利であるとともに、同一のIC内での処理ができるようになる。さらに、生産時に必要であった調整が不要となる。
【0033】
また、アナログテレビ放送の放送波信号SRXをデジタル復調しているので、その受信電界強度が中電界の場合、A/D変換時の有効なビット数を9ビット以上とすることにより、アナログ復調よりも、S/Nを約3dB改善することができる。
【0034】
〔この明細書で使用している略語の一覧〕
A/D :Analog to Digital
AGC :Automatic Gain Control
dB :deciBel
DSP :Digital Signal Processor
MHz :MegaHertz
NTSC:National Television System Committee
S/N :Signal to Noise ratio
SAW :Surface Acoustic Wave
VSB :Vestigial Sideband Modulation
アンプ :Amplifier
テレビ :Television
ビット :binary digit
【0035】
【発明の効果】
この発明によれば、映像信号の総合的な復調特性、すなわち、S/N、周波数特性、歪み特性、位相特性、音声キャリア妨害特性などが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一形態を示す系統図である。
【図2】この発明を説明するための特性図である。
【図3】この発明を説明するための特性図である。
【図4】この発明を説明するための特性図である。
【符号の説明】
11…アンテナ、12…高周波アンプ、13…ミキサ回路、14…局部発振回路、15…中間周波アンプ、16…バンドパスフィルタ、17Pおよび17S…可変利得アンプ、18Pおよび18S…バンドパスフィルタ、19…中間周波アンプ、20…DSP、21…A/Dコンバータ回路、22…ソフトウェア、23P…出力端子、31…マイクロコンピュータ
Claims (2)
- ミキサ回路から出力された、NTSC方式またはVSB方式の何れかの方式のテレビ放送の受信時の出力信号から、映像中間周波信号および音声中間周波信号からなる中間周波信号を取り出す第1のバンドパスフィルタと、
NTSC方式のテレビ放送を受信する場合、ナイキスト特性の第2のバンドパスフィルタを用いたフィルタ処理により、前記中間周波信号から前記映像中間周波信号を取り出して出力し、VSB方式のテレビ放送を受信する場合、バンドパス特性の第3のバンドパスフィルタを用いたフィルタ処理により、前記中間周波信号から前記映像中間周波信号および前記音声中間周波信号を取り出して出力する第1のフィルタ処理手段と、
NTSC方式のテレビ放送を受信する場合、前記中間周波信号が供給され、第4のバンドパスフィルタを用いたフィルタ処理により、前記中間周波信号から前記音声中間周波信号を取り出して出力し、VSB方式のテレビ放送を受信する場合、前記中間周波信号が供給されない第2のフィルタ処理手段と、
NTSC方式のテレビ放送を受信する場合、前記第1のフィルタ処理手段からの前記映像中間周波信号、および前記第2のフィルタ処理手段からの前記音声中間周波信号をデジタル信号にA/D変換して出力し、VSB方式のテレビ放送を受信する場合、前記第1のフィルタ処理手段からの前記映像中間周波信号および前記音声中間周波信号をデジタル信号にA/D変換して出力するA/Dコンバータ回路と、
前記A/Dコンバータ回路の出力信号から前記映像中間周波信号および前記音声中間周波信号のデジタル信号を取り出すデジタルバンドパスフィルタと
を有するフロントエンド回路。 - 請求項1に記載のフロントエンド回路において、
上記デジタルバンドパスフィルタをDSPにより構成する
ようにしたフロントエンド回路。
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