JP4692533B2 - 情報受信装置 - Google Patents
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また、ヘテロダイン方式の情報受信装置において、中間周波数を低くした場合のイメージ妨害信号の影響を軽減するために、受信周波数毎に上側ヘテロダイン方式および下側ヘテロダイン方式のうち相対的にイメージ妨害の少ない方式に選択的に切り替えるといった技術も提案されている(例えば特許文献1参照)。
また、特許文献1に提案された技術では、信号レベル検出器や比較器、切り替え器等々に関して部品点数が増大し、このため、小型軽量化が阻害され、更にはコストの増大を招くと共に、回路の複雑化に起因する信号伝搬の遅延要因の増加に伴なって装置全体としての受信動作に遅延が生じる恐れがあった。更に、上側ヘテロダイン方式および下側ヘテロダイン方式ともにイメージ妨害が強力な場合には、イメージ妨害の低減効果が得られないという懸念も残すことになる。
(1)イメージ周波数が、無線通信または放送に使用されていない周波数帯域内に収まるように局部発振周波数が設定された局部発振信号を生成する局部発振器と、前記局部発振信号に受信信号を混合することにより、前記受信信号を中間周波信号に変換する混合器と、前記中間周波信号のフィルタリングを行う中間周波フィルタとを備えることを特徴とする情報受信装置。
上記(9)の情報受信装置では、(5)〜(8)の何れか一の情報受信装置において特に、不要な周波数域に関して急峻な遮断特性を得ることが可能となり、隣接チャンネル妨害を大幅に軽減することが可能となるとともに、SAWフィルタの製造が容易となるようにSAWフィルタの中心周波数が設定され得る。
また、このようにイメージ妨害の程度を相対的に軽度のものに留めるべく機能するための局部発振信号源における上側局部発振周波数と下側局部発振周波数との切り替えは、イメージ周波数の現実の信号レベルを検出する等の複雑な処理を俟つことなく、選局操作部における選局結果次第で切り替えるといった簡易な手法によるものであるため、構成が複雑化するといった不都合を招来することもない。
上記(11)の情報受信装置では、(10)の情報受信装置において特に、上側局部発振周波数と下側局部発振周波数との切り替えを制御するに際して、選局操作部における選局結果に応じて、例えばテーブル化して適宜に保持された放送局の送信周波数と送信電力とのデータを参照してこの制御を行うため、イメージ周波数の現実の信号レベルを検出する等の複雑な構成を要さず、構成の簡素化が阻害されることがない。
上記(12)の情報受信装置では、(10)の情報受信装置において特に、ダブルスーパーヘテロダイン方式を採りつつ、(10)の情報受信装置と同様にして、最前段の局部発振信号源による上側局部発振周波数と下側局部発振周波数とが切り替わり、イメージ周波数の信号が妨害波として作用する度合いが相対的に弱くなり、局部発振信号の周波数が多少変動してイメージ周波数が放送ないし通信に用いられる周波数域に入り込むようなことが発生しても、イメージ妨害の程度が相対的に軽度のものに留まる。
また、このようにイメージ妨害の程度得を相対的に軽度のものに留めるべく機能するための局部発振信号源における局部発振周波数の変更は、イメージ周波数の現実の信号レベルを検出する等の複雑な処理を俟つことなく、選局操作部における選局結果次第で切り替えるといった簡易な手法によるものであるため、構成が複雑化するといった不都合を招来することもない。
上記(14)の情報受信装置では、(13)の情報受信装置において特に、当該局部発振信号の周波数を制御するに際して、選局操作部における選局結果に応じて、例えばテーブル化して適宜に保持された放送局の送信周波数と送信電力とのデータを参照してこの制御を行うため、イメージ周波数の現実の信号レベルを検出する等の複雑な構成を要さず、構成の簡素化が阻害されることがない。
このため、イメージ周波数の信号が妨害波として作用する度合いが相対的に弱くなり、局部発振信号の周波数が多少変動してイメージ周波数が放送ないし通信に用いられる周波数域に入り込むようなことが発生しても、イメージ妨害の程度が相対的に軽度のものに留まる。
このため、イメージ周波数の信号が妨害波として作用する度合いが相対的に弱くなるように該局部発振信号の周波数を設定可能であり、局部発振信号の周波数が多少変動してイメージ周波数が放送ないし通信に用いられる周波数域に入り込むようなことが発生しても、イメージ妨害の程度が相対的に軽度のものに留まる。
図1は、本発明の第1実施の形態に係る情報受信装置の概略構成を示すブロック図である。
上述のアンテナ10で受信された受信信号は高周波増幅器11で増幅された後、混合器12に供給される。また、混合器12には、局部発振器13で生成された局部発振信号が供給される。そして、受信信号が混合器12に送られると、混合器12で局部発振信号と混合され、受信信号が中間周波信号に変換される。
復調部15では、NCO(周波数変換用発振器:Numerical Controlled Oscillator)や周波数オフセット回路を用い、最も処理しやすい0.5×64/63MHz(略0.508MHz)に中間周波数を変換しながら、復調処理を行うことができる。
図2において、地上デジタル放送では13〜62チャンネルが設けられ、各チャンネルは、470MHz〜770MHzの間で6MHz毎に分割されている。ここで、各チャンネル間には、帯域幅が略428KHz分(1セグメント分)の未使用領域が設けられている。
図3において、13チャンネルの受信中心周波数は略473.143MHz、受信最低周波数は略470.357MHz、受信最高周波数は略475.929MHz、14チャンネルの受信中心周波数は略479.143MHz、受信最低周波数は略476.357MHz、受信最高周波数は略481.929MHz、15チャンネルの受信中心周波数は略485.143MHz、受信最低周波数は略482.357MHz、受信最高周波数は略487.929MHzに設定されている。
地上デジタル放送を受信するに際して、イメージ周波数が放送チャンネル間の未使用の帯域内に収まるようにする場合、例えば、受信中心周波数±1.5MHzまたは±4.5MHzまたは±7.5MHzとなるように局部発振周波数を設定する。即ち、局部発振周波数は、地上デジタル放送の13〜62チャンネルにそれぞれ対応して、略474.643MHz+6×N(N=0〜49)とすることができる。この場合、中間周波数は1.5MHzになる。
また、移動受信専用の1セグメント分の帯域は、各チャンネルの受信中心周波数と同様に6MHzずつずれていくため、いずれのチャンネルを選局した場合においても、イメージ妨害を除去することができる。
図4において、情報受信装置には、空間に放射された電波を受信するアンテナ20、アンテナ20で受信された高周波信号を増幅する高周波増幅器21、局部発振信号を生成する局部発振器23、局部発振器23で生成された局部発振信号を受信信号に混合することにより、受信信号を中間周波信号に変換する混合器22、混合器22から出力された中間周波信号のフィルタリングを行うことにより、中間周波信号の所望の帯域を抽出する中間周波フィルタ24、中間周波信号に変換された受信信号を復調する復調部25、選択された放送チャンネルを局部発振器23に伝えるチャンネル選択操作部26およびイメージ周波数が放送信号の帯域内に収まるように上側局部発振周波数と下側局部発振周波数とを互いに切り替えるための上側局発・下側局発切り替え信号発生部27が設けられている。
そして、チャンネル選択操作部26は、放送チャンネルが選択されると、選択された放送チャンネルを局部発振器23に伝えるとともに、その選択された放送チャンネルではイメージ周波数が放送信号の帯域を逸脱する場合には、その放送チャンネルを上側局発・下側局発切り替え信号発生部27に伝える。
局部発振器23は、上述のような放送チャンネルに係る情報がチャンネル選択操作部26から伝えられると、イメージ周波数が放送チャンネル間の未使用の帯域内に収まるようにしながら、その放送チャンネルの受信中心周波数が中間周波数に変換されるように局部発振信号の局部発振周波数を設定する。局部発振器23は、上側局発・下側局発切り替え信号発生部27から上側局発・下側局発切り替え信号が送られると、上側局部発振周波数と下側局部発振周波数とを切り替える。
一方、受信中心周波数が略473.143MHzであり、中間周波数を4.5MHzに、従って、下側局部発振周波数を略468.643MHzに設定した場合には、イメージ周波数は464.143MHzとなる。この状況では、イメージ周波数が地上デジタル放送の帯域外となり、もはやイメージ周波数帯の無信号状態を保障できない。
このような場合についても、本発明の実施の形態では、選局に従った所望信号として上側局部発振周波数を使用するとイメージ周波数が地上デジタル放送の帯域を逸脱してしまうような場合には、選局に従った所望信号として下側局部発振周波数を用いるように切り替える。従って、この切り替えにより、イメージ周波数を地上デジタル放送の帯域内に収めることができ、且つ、イメージ周波数帯が選局に係る放送信号の帯域に入り込まない状態(実効的に無信号状態)を保障することができる。
尚、上側局部発振周波数と下側局部発振周波数とを切り替えると、OFDM信号の並びが逆転するが、OFDM信号の並びは復調部25によって修正することができる。
図5において、情報受信装置には、空間に放射された電波を受信するアンテナ30、アンテナ30で受信された高周波信号を増幅する高周波増幅器31、第1局部発振信号を生成する第1局部発振器33、第1局部発振器33で生成された第1局部発振信号を受信信号に混合することにより、受信信号を第1中間周波信号に変換する第1混合器32、第1混合器32から出力された第1中間周波信号に対するフィルタリングを行うことにより、第1中間周波信号の所望の帯域を抽出する第1中間周波フィルタ34、第2局部発振信号を生成する第2局部発振器36、第2局部発振器36にて生成された第2局部発振信号を第1中間周波信号に混合することにより、第1中間周波信号を第2中間周波信号に変換する第2混合器35、第2混合器35から出力された第2中間周波信号に対するフィルタリングを行うことにより、第2中間周波信号の所望の帯域を抽出する第2中間周波フィルタ37、中間周波信号に変換された受信信号を復調する復調部38および選択された放送チャンネルを第1局部発振器33に伝えるチャンネル選択操作部39が設けられている。
例えば、地上デジタル放送を受信する場合、第1局部発振信号の局部発振周波数は、略504.643+6×N(N=0〜49)MHzとすることができる。また、第2局部発振信号の局部発振周波数は、例えば、第2中間周波信号の中間周波数がOFDM復調部で処理しやすい0.5×64/63MHz(略0.508MHz)となるように設定すると、略32.008MHzの固定周波数となる。
そして、第1混合器32で生成された第1中間周波信号は、第1中間周波フィルタ34に送られる。第1中間周波フィルタ34にて第1中間周波信号のフィルタリングが行われ、第1中間周波フィルタ34で抽出された第1中間周波信号の所望の帯域の信号が第2混合器35に供給されるが、第2混合器35には、第2局部発振器36で生成された第2局部発振信号が出力される。
上述のようにして、第2混合器35で生成された第2中間周波信号は第2中間周波フィルタ37に送られ、第2中間周波フィルタ37にて中間周波信号から所望の帯域の信号が抽出された後、復調部38に送られる。
なお、第1中間周波フィルタ34としてはSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタを用いることが好ましく、第1中間周波信号の周波数が30〜65MHzの範囲内に収まるように第1局部発振信号の局部発振周波数を設定することが好ましい。
すなわち、隣接チャンネル妨害を大幅に低減させるためには、SAWフィルタを第1中間周波フィルタ34として挿入することが望ましい。一方、SAWフィルタの製造技術上、製造し易いSAWフィルタの中心周波数は30〜65MHz程度である。そこで、第1中間周波フィルタ34としてSAWフィルタを用いる場合には、第1中間周波信号の中間周波数を{31.5+3×M(M=0〜11)}MHzに設定することが好ましい。
即ち、上述の各実施の形態においては、周波数アロケーションで見たときにイメージの周波数が通信ないし放送に有効に用いられる帯域から外れた、例えば、ガードバンドなどに該当する区間内に位置するようにして、イメージ妨害の発生を回避するものであった。
即ち、上掲のように例示した実施の形態では、選局に沿う希望周波数帯域とイメージ周波数を追い込むべき無信号帯域とが同一の428KHzであり、周波数の誤差に係るマージンが無いことになるが、局部発振器の発振周波数の変動を純然たる意味合いにおいて皆無にすることは極めて困難である。
以下に述べる本発明の実施の形態は、このような現実的な問題を解決するべく、端的には、送信電力が相対的に小さい周波数帯域にイメージ信号を追い遣ったような周波数アロケーションとなるようにして(こうなるように局部発振器の発振周波数を選択することによって)イメージ妨害の影響をより十全に回避することができるようにしようというものである。
図6において、例えば、放送チャンネルであるチャンネルAとチャンネルBの送信電力が各1KW、チャンネルC、チャンネルD、および、チャンネルEの送信電力が各2KWであると仮定する。この場合、チャンネルCの1セグメントを受信するときには、上側局部発振周波数を希望周波数としたときのイメージ信号は無信号帯域内に収まっていても、そのレベルは、破線図示のように分布するノイズよってノイズフロアが相対的に高められる。
このような現象の分析に基づいて、本発明の実施の形態では、上述のように上側局部発振周波数を希望周波数としたときのイメージ信号が相対的に大きな信号レベルの帯域に位置してしまうような場合には、希望周波数として下側局部発振周波数を選択するように切り替えることによって、不所望なノイズフロアの上昇を回避する。
同様に、下側局部発振周波数を希望周波数としたときのイメージ信号が相対的に大きな信号レベルの帯域に位置してしまうような場合には、希望周波数として上側局部発振周波数を選択するように切り替えるべきことは言うまでもない。
図7において、情報受信装置には、空間に放射された電波を受信するアンテナ40、アンテナ40で受信された高周波信号を増幅する高周波増幅器41、局部発振信号を生成する局部発振器43、局部発振器43で生成された局部発振信号を受信信号に混合することにより、受信信号を中間周波信号に変換する混合器42、混合器42から出力された中間周波信号に対するフィルタリングを行うことにより、中間周波信号の所望の帯域(例えば、4.5MHz)を抽出する中間周波フィルタ44(図ではIFフィルタと表記)、中間周波信号に変換された受信信号を復調する復調部45、ユーザーによる選局操作を受け付け選択された放送チャンネルを表す情報を局部発振器43に伝える選局操作部としてのチャンネル選択操作部46、および、イメージ周波数が送信信号の電力が相対的に小さい帯域に該当するように上側局部発振周波数と下側局部発振周波数とを互いに切り替えるための上側局発・下側局発切り替え信号発生部47が設けられている。
図7を参照して説明した本発明の実施の形態の構成を、発明の構成要素との対応を明らかにするべく次に要約する。
図8において、例えば、放送チャンネルであるチャンネルAとチャンネルBの送信電力が各1KW、チャンネルC、チャンネルD、および、チャンネルEの送信電力が各2KWであると仮定する。この状況において、チャンネルDの1セグメントを受信するときに、中間周波数として4.5MHzを選択した場合には、これに対するイメージ周波数はチャンネルBとチャンネルCとの間の、破線図示したノイズフロアが立ち上げる領域に位置することになる。
従って、チャンネルDの1セグメントを受信するに際しては、中間周波数として7.5MHzを選択する方がイメージ妨害の影響は相対的に低くなり、高品質の受信を実現するためには有利である。
図9において、情報受信装置には、空間に放射された電波を受信するアンテナ50、アンテナ50で受信された高周波信号を増幅する高周波増幅器51、局部発振信号を生成する局部発振器53、局部発振器53で生成された局部発振信号を受信信号に混合することにより、受信信号を中間周波信号に変換する混合器52、混合器52から出力された中間周波信号に対するフィルタリングを行うことにより、中間周波信号の所望の帯域(例えば、4.5MHzまたは7.5MHz)を抽出する中間周波フィルタ54(図ではIFフィルタと表記)、中間周波信号に変換された受信信号を復調する復調部55、ユーザーによる選局操作を受け付け選択された放送チャンネルを表す情報を局部発振器53に伝える選局操作部としてのチャンネル選択操作部56、および、イメージ周波数が送信信号の電力が相対的に小さい帯域に該当するように局部発振周波数と中間周波数を適切な値に切り替えるための局発周波数・IF周波数切り替え信号発生部57が設けられている。
これに伴ない、中間周波フィルタ54においても、局発周波数・IF周波数切り替え信号発生部57から供給される切り替え指令に応答して、局部発振器53における上述の周波数切り替えに相応した中間周波数に適合するようにその特性を切り替える。
即ち、この実施の形態の情報受信装置は、選局操作を行うための選局操作部(チャンネル選択操作部56)と、局部発振信号源(局部発振器53、局発周波数・IF周波数切り替え信号発生部57)と、この局部発振信号源から供給される局部発振信号に受信信号を混合して中間周波信号を生成する混合器(混合器52)とを備えたスーパーヘテロダイン方式の情報受信装置であって、局部発振信号源(局部発振器53、局発周波数・IF周波数切り替え信号発生部57)は、局部発振信号の周波数に対応するイメージ周波数が送信電力の相対的に小さい局の送信電波の周波数帯域に属するように選局操作部(チャンネル選択操作部56)における選局結果に依拠して当該局部発振信号の周波数を変更可能に構成されている。既述のように、当該局部発振信号の周波数の変更に伴ないこの変更に相応した中間周波数に適合するように中間周波フィルタ54の特性が切り替えられる。
Claims (8)
- 放送のチャンネルの選局操作を行う選局操作部と、
局部発振信号源と、
前記局部発振信号源から供給される局部発振信号と受信信号とを混合して中間周波信号を生成する混合器と、を備えたスーパーヘテロダイン方式の情報受信装置であって、
前記局部発振信号源は、
前記局部発振信号の周波数に対応するイメージ周波数が送信電力の相対的に小さい局の送信電波の周波数帯域に属し、かつ前記放送チャンネル間の未使用の帯域内に収まるように、前記選局操作部における選局結果に依拠して、低周波領域受信時に下側局部発振周波数を使用している場合には、前記局部発振信号の周波数を前記受信信号よりも高い周波数に設定する一方、高周波領域受信時に上側局部発振周波数を使用している場合には、低い周波数に設定するべく切り替わるように構成されていること、
を特徴とする情報受信装置。 - 前記局部発振信号源は、
前記選局操作部における選局結果に応じて、公開された放送局の送信周波数と送信電力とのデータを参照して、低周波領域受信時に下側局部発振周波数を使用している場合には、前記局部発振信号の周波数を前記受信信号よりも高い周波数に設定する一方、高周波領域受信時に上側局部発振周波数を使用している場合には、低い周波数に設定するべく切り替えを制御するように構成されていること、
を特徴とする請求項1に記載の情報受信装置。 - 前記スーパーヘテロダイン方式の情報受信装置は、ダブルスーパーヘテロダイン方式を採るものであり、前記局部発振信号源は最前段の局部発振信号源であり、且つ、前記混合器は当該最前段の局部発振信号源に対応するものであること、
を特徴とする請求項1に記載の情報受信装置。 - 放送のチャンネルの選局操作を行う選局操作部と、
局部発振信号源と、
前記局部発振信号源から供給される局部発振信号と受信信号とを混合して中間周波信号を生成する混合器と、
を備えたスーパーヘテロダイン方式の情報受信装置であって、
前記局部発振信号源は、
前記局部発振信号の周波数に対応するイメージ周波数が送信電力の相対的に小さい局の送信電波の周波数帯域に属し、かつ前記放送チャンネル間の未使用の帯域内に収まるように、前記選局操作部における選局結果に依拠して、低周波領域受信時に下側局部発振周波数を使用している場合には、前記局部発振信号の周波数を前記受信信号よりも高い周波数に設定する一方、高周波領域受信時に上側局部発振周波数を使用している場合には、低い周波数に設定するべく、前記局部発振信号の周波数を変更可能に構成されていること、
を特徴とする情報受信装置。 - 前記局部発振信号源は、前記選局操作部における選局結果に応じて、公開された放送局の送信周波数と送信電力とのデータを参照して、低周波領域受信時に下側局部発振周波数を使用している場合には、前記局部発振信号の周波数を前記受信信号よりも高い周波数に設定する一方、高周波領域受信時に上側局部発振周波数を使用している場合には、低い周波数に設定するべく、前記局部発振信号の周波数を制御するように構成されていること、
を特徴とする請求項4に記載の情報受信装置。 - 前記スーパーヘテロダイン方式の情報受信装置は、ダブルスーパーヘテロダイン方式を採るものであり、前記局部発振信号源は最前段の局部発振信号源であり、且つ、前記混合器は当該最前段の局部発振信号源に対応するものであること、
を特徴とする請求項4に記載の情報受信装置。 - 前記放送はデジタル放送であること、
を特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の情報受信装置。 - 前記デジタル放送は、地上デジタル放送の1セグメント放送であること、
を特徴とする請求項5に記載の情報受信装置。
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