JP4612599B2

JP4612599B2 - チャンネルサーチ装置及びそれを備えたデジタル放送受信装置

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Publication number: JP4612599B2
Application number: JP2006245588A
Authority: JP
Inventors: 英人坂口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2026-09-11
Also published as: JP2008067287A

Description

本発明は、チャンネルサーチ装置及びそれを備えたデジタル放送受信装置に関する。

従来の放送受信装置においては、１つのキャリアにチューナを同調させ、トランスポートストリームからチャンネル情報を取得し、遂次、この処理を全帯域に渡って実行していた。すなわち、各種の通信装置や受信機などでは、たとえば周波数シンセサイザやチューナなどの同調装置（同調回路）が用いられる。また、チューナ内の復調部として、ＩＦ（Intermediate Frequency）変換方式を採用するものがある。ＩＦ変換方式としては、たとえば１段構成にて所望の中間周波数を得るシングルコンバーション（シングルヘテロダイン）方式のものと、複数段（たとえば２段）構成にて所望の中間周波数を得るマルチコンバーション方式のものとがある。２段構成の場合、ダブルコンバーション（ダブルヘテロダイン）方式という。

一方、今日では、従来からのアナログ方式（ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式など）の放送システムに加え、デジタル方式の放送システムの確立が進められている。このデジタル方式の放送システムにおいて、受信装置は、これまでのアナログテレビジョン放送の受信装置と同様に、受信高周波信号をダウンコンバートして中間周波数信号を得るシングルコンバーション方式の受信装置や、入力高周波信号を、一旦、入力高周波信号の帯域よりも充分高域側にアップコンバートし、イメージ周波数を高周波信号帯域から追い出し、これをＳＡＷフィルタなどの中間周波フィルタで除去した後、ダウンコンバートするようにしたダブルコンバージョン方式の受信装置などがある。ＳＡＷフィルタは雑音（他の周波数）をカットして、必要な信号だけ取り出す機能を有する。

図６は、シングルコンバージョン方式を用いたデジタルテレビジョン放送の受信システムの従来例を示すブロック図である。図６に示すシステムにおいて、高周波信号受信回路のＲＦ入力端子に入力されたＲＦ信号（受信高周波信号）１０１は、まず、所定の帯域成分のみを通過させるＢＰＦ（帯域通過フィルタ）１０３により受信全周波数帯域成分が抽出された後、ＲＦアンプ（可変アンプ）１０５によって所定レベルに増幅され、周波数変換回路の一例である混合回路（ミキサー）１１７に入力される。

ＰＬＬ１１１は基準発振器１０７から、マイコン１１５の指示により、ユーザの所望帯域のみを選局するために第1の局部発振信号を生成する。混合回路１１７はこの局部発振信号とＲＦ信号が入力され、これらをミキシングすることにより、ＩＦ信号を生成する。

この第１の局部発振信号の周波数としては、第１の中間周波数信号の中心周波数よりも高い周波数が使用され、ＲＦ信号の周波数ｆRF、受信すべき所定周波数帯域の第１の中間周波数（１st ＩＦ）信号の周波数ｆIF1 との間で、ｆLO1 ＝ｆRF＋ｆIF1 となるように、選局すべき放送周波数に対応して変化される。そして混合回路１１７では、ＲＦ信号が第１の局発信号と混合されることで、アップコンバートされた一定の周波数の中間周波数信号が出力される。

混合回路１１７によってアップコンバートされた第１の中間周波数信号は、選局チャンネルの信号成分をフィルタリング処理するＩＦＳＡＷフィルタ１２３を通過する。このＩＦＳＡＷフィルタ１２３は、例えば国内では５８．７５ＭＨｚが北米では４４ＭＨｚがＩＦセンター周波数として一般的に使用され、通過帯域としては６ＭＨｚを使用することにより、選局キャリアのみが残る。

ＩＦＳＡＷフィルタ１２３を通過した中間周波数信号は、フィードバックループによって自動的に利得が制御される中間周波ゲイン制御回路（ＩＦＡＧＣ）１２５によって所定レベルに増幅された後に、デジタル信号復調部１２７に入力される。デジタル信号復調部１２７で復調された信号は、ＭＰＥＧ−ＴＳ（トランスポートストリーム）信号として出力される。マイコン１３３は復調部１２７からＳ／ＮやＢＥＲ（ビットエラーレート）等を読み出すことにより、信号の品位を観測することができる。

図７は、一般的なチャンネルサーチの動作の流れを示すフローチャート図である。図７に示すように、まず、サーチを開始する（ステップＳ１０１）。次いで、キャリアインデックスをｉ＝０とする（ステップＳ１０２）。次いで、ステップＳ１０３において、キャリアｉは同調するか否かを判定する。同調するのであれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４において、チャンネル同調周波数を登録し、さらにＭＰＥＧ−ＴＳ内に含まれるチャンネル情報を取得する。ステップＳ１０３においてｎｏの場合とともに、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５においては、ｉがキャリアの最大値以上であるかどうかを判定し、最大値以上であれば（ｙｅｓ）ステップＳ１０７に進みサーチを終了する。最大値未満であれば（ｎｏ）、ステップＳ１０６に進み、ｉに“１”をインクリメントしてステップＳ１０３に戻る。これらの処理を伝送帯域内に配置されたすべてのキャリアに対して、繰り返すことにより、ユーザーが指定したチャンネルと伝送周波数を対比したチャンネルリストを作ることが出来る。

特開２００３-３１８７６１号公報

ところで、ＣＡＴＶでは物理的に、１００チャンネル以上のキャリア配置が可能であるが、実際にキャリアが配置されていないバンドに対しても、サーチ処理をするため、チャンネルサーチ時間が長くなるという問題がある。将来的に、ＣＡＴＶ回線が回線素材の進歩により、広帯域化すると、さらに多くのキャリアを配置することが可能となり、チャンネルサーチ時間は、より大きな問題となる。

このような問題に鑑み、本発明は、チャンネルサーチの高速化を目的とする。

本発明は、デジタル放送のチャンネルサーチにおいて、１）あるキャリアのサーチ実行時に次サーチ予定の上隣接キャリアの有無を検出する。２）上隣接キャリアが存在しなければ、次サーチの実行をスキップする。これによりサーチの高速化を図ることができる。

本発明によれば、特にチャンネル収容容量が大きいＣＡＴＶにおいて、チャンネルサーチ時間が短縮化可能であるという効果がある。また、北米CATVのように、STD, HRC, IRCの３つの周波数配置プランが許容されている場合（CEA 542B規格）は、受信機は３つの周波数配置プランに対して、それぞれチャンネルサーチする必要があるため、本発明は一層高速化の効果がある。

以下、本発明の第１の実施の形態によるデジタル放送のチャンネルサーチ技術について図面を参照しながら説明を行う。図１は、本実施の形態によるデジタルテレビジョン放送の受信システムの一構成例を示す機能ブロック図である。図１では日本国内のケーブルテレビを例に記載しているが、地上波や衛星を媒体としたデジタル放送でも、同様な構成となる。図１に示すシステムにおいて、高周波信号受信回路のＲＦ入力端子に入力されたＲＦ信号（受信高周波信号）１は、まず、所定の帯域成分のみを通過させるＢＰＦ（帯域通過フィルタ）３により受信全周波数帯域成分が抽出された後、ＲＦアンプ（可変アンプ）５によって所定レベルに増幅され、周波数変換回路の一例である混合回路（ミキサー）１７に入力される。ここで、ＢＰＦ３として、国内のケーブルテレビ帯域である90〜770MHzを通過させるフィルタを使用している。

従来法と同様に、ＰＬＬ１１は基準発振器７から、マイコン１５の指示により、ユーザーの所望帯域のみを選局するために第1の局部発振信号を生成する。混合回路１７はこの局部発振信号とＲＦ信号が入力され、これらをミキシングすることにより、ＩＦ信号を生成する。

ＩＦＳＡＷフィルタ２３に至る第１の経路の他に、隣接チャンネル判定部３１に至る第２の経路が設けられ、ミキサー１７から出力された信号をスイッチ２１により、第１の経路と第２の経路とを選択することができるように構成されている。第２の経路に設けられる隣接チャンネル判定部３１は、マイコン３５によって制御される。

ＩＦアンプ２５は後続する復調部２７が安定して動作する様にＩＦ信号のゲイン調整を行う可変アンプである。復調部２７はデジタル変調信号を復調する復調回路であり、国内ケーブルテレビの場合は６４ＱＡＭの採用が規定されている。復調部２７で復調されたＩＦ信号はＭＰＥＧ２−ＴＳとなり、図示していないが後段のＭＰＥＧデコーダに入力されて、受信映像/音声を復号する。また、復調部２７はＩＦ信号の品位を表すＳ／ＮやＢＥＲを算出する機能を有し、マイコン３３を介して読み出すことが出来る。

図２は、上記隣接チャンネル判定部３１の一構成例を示す図である。図２に示すように、スイッチ２１の出力は、隣接増幅用アンプ４１に入力され、分配器４３に入力され、分配器４３によって信号が２つの経路に分配供給される。分配器４３からの経路のうちの一方の経路Ａは隣接を除去した経路であり、これを通る信号は、６ＭＨｚのバンド幅を有するＩＦＳＡＷフィルタ４５を経てＩＦＳＡＷフィルタ補償用のアンプ４７において低下したレベルを補償する。もう一方の経路Ｂは、隣接の影響を受けたＩＦ信号がそのまま通っている。経路Ａと経路Ｂの信号は、差分回路５１により両者の差分が取られ（Ｃ：例えば１２ＭＨｚ）、ＩＦＳＡＷ２フィルタ（ｉ＋１をとる）５３を経て（Ｄ：例えば６ＭＨｚ）、Ａ／Ｄコンバータ５５からマイコン３５に出力される。マイコン３５において、隣接チャンネルの有無が判定される。

図３は、上記マイコン３５における処理の流れを示すフローチャート図である。図３に示すように、まず、サーチを開始する（ステップＳ１）。次いで、キャリアインデックスをｉ＝０とする（ステップＳ２）。キャリアインデックスは配置可能なキャリアを低周波から順番にインデックス付けをした番号を示す。本例では国内のケーブルテレビを想定しているため、i＝０は中心周波数が９３ＭＨｚのキャリアを表していることになる。
国内のケーブルテレビのキャリア1波の伝送帯域は６ＭＨｚと規定されているため、同様にi＝１は中心周波数が９９ＭＨｚのキャリアを示す。

次いで、ステップＳ３において、キャリアｉは同調するか否かを判定する。同調するのであれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ４において、チャンネル同調周波数を登録し、さらにＭＰＥＧ−ＴＳ内に含まれるチャンネル情報を取得し、ユーザーが指定するチャンネルと伝送周波数を対比したチャンネルリストを構築する。

ステップＳ３においてｎｏの場合とともに、ステップＳ５に進む。ステップＳ５においては、ｉがキャリアの最大値以上であるかどうかを判定し、最大値以上であれば（ｙｅｓ）ステップＳ１１に進みサーチを終了する。最大値未満であれば（ｎｏ）、ステップＳ６に進み、ｉに“１”をインクリメントし、ステップＳ７においてスイッチを隣接チャンネル判定部側に切り替える。次いで、ステップＳ８において、キャリアｉ＋１に隣接チャンネル（キャリアiから見ると、キャリアi＋１は上隣接妨害となる）があるか否かを判定し、隣接があれば（ｙｅｓ）ステップＳ１０に進み、スイッチを本線側に切り替え、ステップＳ３に戻る。ステップＳ８でｎｏであれば、ステップＳ９においてｉに“１”をインクリメントし、ステップＳ１０に進む。これらの処理をケーブルテレビの全帯域（９０〜７７０ＭＨｚ）を網羅する様に、繰り返すことにより、チャンネルリストを作ることが出来る。すなわち、ＩＦＳＡＷフィルタを経由したパス（Ａ）とＩＦＳＡＷフィルタを経由しないパス（Ｂ）の差分信号を差分回路５１で生成する（Ｄ）。これをＡ／Ｄコンバータ５５により、アナログ／デジタル変換し、マイコン３５に取り込む。マイコン３５において、この差分信号を積分計算し、敷居値を越えたら、上隣接チャンネルが存在すると判定する。上隣接チャンネルが存在しないと判定された場合はi＋１をスキップしてi＋２をサーチ対象とするので、チャンネルサーチ時間が短縮出来る。

図４は、本実施の形態による図２のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおけるスペクトラムである。図４において、中心線の左側がユーザーが受信を指示している信号であり、右側が上側に隣接する（ｉ＋１）の信号である。Ａの位置においては、隣接は除去されているので、左右の信号６１・６３に重なりが見られない。Ｂの位置においては、隣接が除去されていないので、左右の信号に６１ａ・６３ａの帯域切り替わり付近で大きな重なりが生じる。Ｃの位置においては、Ａの位置の信号とＢの位置の信号との差分がとられるため、符号６５・６７で示すスペクトラムが得られる。さらに位置Ｄにおいては、６ＭＨｚのＩＦＳＡＷ２フィルタ５３を介すことにより、そのうちの中心線よりも右側（上隣接側）のスペクトラムのみが得られ、このスペクトラムの面積を求める処理に相当する演算をマイコン３５が行うことにより、これがあるしきい値を越えていたら、上隣接チャンネルが存在すると判定することができる。

図５は、本発明の第２の実施の形態によるデジタル放送のチャンネルサーチ装置の一構成例を示す図である。図１との相違点は、隣接判定用にＩＦＳＡＷフィルタ２３を経由しないパスに復調部１と同等な機能を有する復調部２（８５）を追加し、復調部２（８５）から、信号の品位を表すS/N（信号対ノイズ比）、BER（ビットエラーレート）またはＭＥＲ（変調誤り率）を読み出す点を特徴とする。復調部１（２７）（IF SAWを経由）から読み出した値と差異があるか否かを判定し、差異がなければ隣接チャンネル無し、と判定することができる。尚、符号８１はミキサー１７からの信号を分配する分配器であり、符号８７は、分配器８１からの一方の信号を入力とするＩＦアンプ（２）８７であり、IF SAWを経由しないため妨害を受けた信号の経路となる。このようにすることにより、復調部2から、S/NまたはBER（ビットエラーレート）を読み出し、復調部1（IF SAWを経由）から読み出した値との差異を調べ、差異がなければ隣接チャンネル無し、と判定する。

以上に説明したように、本実施の形態によれば、デジタル放送のチャンネルサーチにおいて、あるキャリアのサーチ実行時に次サーチ予定の上隣接キャリアの有無を検出することができる。また、上隣接キャリアが存在しなければ、次サーチの実行をスキップすることで高速化が図れるという利点がある。

本発明は、デジタル放送受信装置に利用可能である。

本発明の第１の実施の形態によるデジタルテレビジョン放送の受信システムの一構成例を示す機能ブロック図である。隣接チャンネル判定部の一構成例を示す図である。図２に示す回路の動作の流れを示すフローチャート図である。図２のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおけるスペクトラムである。本発明の第２の実施の形態によるデジタル放送のチャンネルサーチ装置の位置構成例を示す図である。シングルコンバージョン方式を用いたデジタルテレビジョン放送の受信システムの従来例を示すブロック図である。一般的なチャンネルサーチの動作の流れを示すフローチャート図である。

符号の説明

１…ＲＦ信号（受信高周波信号）、３…ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）５…ＲＦアンプ、７…基準発振器、１７…混合回路（ミキサー）、１１…ＰＬＬ、１５…マイコン、２３…ＩＦＳＡＷフィルタ、２５…IFアンプ、２７…復調部、３１…隣接チャンネル判定部、２１…スイッチ、３１…隣接チャンネル判定部、３３、３５…マイコン、４１…隣接増幅用アンプ、４３…分配器、４５…ＩＦＳＡＷフィルタ、４７…IF ＳＡＷフィルタ補償用のアンプ、５１…差分回路、５３…ＩＦ_ＳＡＷ２フィルタ、５５…Ａ／Ｄコンバータ、８１…分配器、８３…補償アンプ、８５…復調部２、８７…IFアンプ２、１０１…ＲＦ入力、１０３…ＢＰＦ、１０５…ＲＦアンプ、１０７…基準発振器、１１１…ＰＬＬ、１１５…マイコン、１２３…ＩＦＳＡＷフィルタ、１２５…ＩＦアンプ、１２７…復調部、１３３…マイコン

Claims

デジタル放送のチャンネルサーチ装置であって、
第１のキャリアのサーチ実行時に、次にサーチ予定の前記第１のキャリアの隣接キャリアの有無を検出する隣接チャンネル判定部を有し、
該隣接チャンネル判定部により前記隣接キャリアが存在しないと判定された場合に、次サーチの実行をスキップし、
ＲＦ入力信号を復調する経路であって、隣接妨害除去フィルタを経由させる第１の経路に加えて隣接妨害除去フィルタを経由しない第２の経路を設け、前記第１の経路と前記第２の経路との差信号に基づいて、前記隣接チャンネルの有無を判定することを特徴とするチャンネルサーチ装置。
前記差信号が、あるしきい値を超えている場合に隣接チャンネルが存在すると判定することを特徴とする請求項１に記載のチャンネルサーチ装置。
デジタル放送のチャンネルサーチ装置であって、
第１のキャリアのサーチ実行時に、次にサーチ予定の前記第１のキャリアの隣接キャリアの有無を検出する隣接チャンネル判定部を有し、
該隣接チャンネル判定部により前記隣接キャリアが存在しないと判定された場合に、次サーチの実行をスキップし、
ＲＦ入力信号を復調する経路であって、隣接妨害除去フィルタを経由させる第１の経路に加えて、隣接妨害除去を経由しない第２の経路であって第１の復調部を有する第２の経路を設け、該復調部から、信号品位を表す値を読み出し、前記隣接妨害除去を経由する第１の復調部から読み出した値との差異の有無により隣接チャンネルの存在を判定することを特徴とするチャンネルサーチ装置。
前記、復調部から読み出される信号品位は、Ｓ／Ｎ（信号対ノイズ比）あるいはＢＥＲ（ビットエラーレート）あるいはＭＥＲ（変調誤り率）であることを特徴とする請求項３記載のチャンネルサーチ装置。