JP5333445B2 - 受信装置とこれを用いた電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置とこれを用いた電子機器に関する。
以下、特許文献1に開示された従来の受信装置を、図11を用いて説明する。図11は従来の受信装置のブロック図である。図11において、従来の受信装置1は、アナログ放送信号と、デジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置である。この受信装置1は、アンテナ(図示せず)に接続された入力端子2と、アップコンバート用発振部3の入力に基づいて入力端子2からの入力信号の周波数をアップコンバートする周波数変換部4とを備えている。さらに、受信装置1は、周波数変換部4の出力側に接続されたフィルタ5と、実質的に互いに直交する位相を有する第1ローカル信号と第2ローカル信号を出力する発振部6とを備えている。さらに、受信装置1は、発振部6から出力された第1ローカル信号を用いてフィルタ5からの出力信号をベースバンド信号若しくはIF(Intermediate Frequency)信号にダウンコンバートする第1周波数変換部7を備えている。さらに、受信装置1は、発振部6から出力された第2ローカル信号を用いて受信信号をベースバンド信号若しくはIF信号にダウンコンバートする第2周波数変換部8を備えている。さらに、受信装置1は、第1周波数変換部7から出力された信号と第2周波数変換部8から出力された信号の一方を移相し合成する移相合成部9と、移相合成部9の出力側に接続されたIF信号出力端子10とを備える。
また、受信装置1は、第1周波数変換部7と移相合成部9との間に接続されたI信号出力端子11と、第2周波数変換部8と移相合成部9との間に接続されたQ信号出力端子12とを備えている。さらに、受信装置1は、発振部6から出力される第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を制御する制御部13を備えている。制御部13は、デジタル放送信号を受信する場合、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を受信周波数帯の中心周波数に制御する。これにより、制御部13は、I信号出力端子11からベースバンド信号であるI信号を出力させると共に、Q信号出力端子12からベースバンド信号であるQ信号を出力させる。一方、受信装置1は、アナログ放送信号を受信する場合、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を受信周波数帯の中心周波数±IF周波数に制御し、IF信号出力端子10からIF信号を出力させる。
この構成により、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置1において、イメージ妨害信号を除去することができる。
しかし、図11に示す従来の受信装置1は、アナログ放送信号を受信する場合に、第1周波数変換部および第2周波数変換部7、8で発生するイメージ信号を除去するために、フィルタ5を用いていた。さらに、隣接妨害信号を除去するために、アナログ放送信号を受信する場合は、IF信号出力端子10の後段に接続されたIFバンドパスフィルタ(図示せず)を用いていた。また、隣接妨害信号を除去するために、デジタル放送信号を受信する場合は、I信号出力端子11の後段に接続されたI信号ローパスフィルタ(図示せず)と、Q信号出力端子12の後段に接続されたQ信号ローパスフィルタ(図示せず)を用いていた。
ただ、アナログ放送信号を受信する場合に、隣接妨害信号を除去するために、IF信号出力端子10の後段に接続されたIFバンドパスフィルタの減衰量特性を急峻にする必要があった。しかし、IFバンドパスフィルタの減衰量特性を急峻にすればするほど、例えば、IFバンドパスフィルタのリップル特性やグループディレイ特性などが劣化するという問題があった。その結果、受信装置の受信品質が劣化するという問題があった。
特開平8−130690号公報
本発明は、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置において、アナログ放送信号受信時における受信品質を向上させるものである。
本発明の受信装置は、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置である。本発明の受信装置は、発振部信号を出力する発振部と、発振部から出力された発振部信号と受信信号とからIF信号群を出力する周波数変換部と、周波数変換部の出力側に接続されたフィルタ部と、発振部から出力された発振部信号の周波数を制御する制御部とを備える。さらに、本発明の受信装置は、制御部は、デジタル放送信号を受信する場合、発振部信号の周波数を受信周波数帯の内側に制御し、アナログ放送信号を受信する場合、発振部信号の周波数を受信周波数帯より外側に制御する。
かかる構成により、本発明は、アナログ放送信号受信時における受信品質を向上させることができる。
図1は、本発明の実施の形態1における受信装置のブロック図である。 図2は、同実施の形態における受信装置の説明図である。 図3は、同実施の形態における受信装置の説明図である。 図4は、同実施の形態における他の受信装置のブロック図である。 図5は、本発明の実施の形態2における受信装置のブロック図である。 図6は、同実施の形態における他の受信装置のブロック図である。 図7は、同実施の形態の受信装置におけるPLLのブロック図である。 図8は、同実施の形態の受信装置における他のPLLのブロック図である。 図9は、同実施の形態の受信装置における別のPLLのブロック図である。 図10は、本発明の実施の形態3における電子機器のブロック図である。 図11は、従来の受信装置のブロック図である。
符号の説明
14,114 受信装置
15,115 入力端子
16,148 発振器
16A,116A 発振部
17,117,141 移相器
18,118 第1周波数変換器
19,119 第1フィルタ
20,120 第2周波数変換器
21,121 第2フィルタ
22,122 移相合成部
23,123 出力端子
24,124 制御部
34,35,134,135 ADコンバータ
36,136 DAコンバータ
116 位相同期回路部
137 基準発振器
138 第1混合部
139 フィルタ部
140 第2混合部
142 第3周波数変換器
143 第4周波数変換器
144,144A,144B 分周逓倍部
146 比較部
147 ループフィルタ
149,151 発振部信号出力端子
150A,150B 分周部
154 基準発振分周部
201 電子機器
202 復調部
203 復号部
204 表示部
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における高周波受信装置について図面を用いて以下説明する。図1は本発明の実施の形態1における受信装置のブロック図である。
図1において、受信装置14は、アナログ放送信号と、デジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置である。受信装置14は、受信信号が入力される入力端子15と、発振信号を出力する発振器16と、発振器16の出力信号を用いて実質的に互いに直交する位相を有する第1ローカル信号と第2ローカル信号とを出力する移相器17とを備える。また、受信装置14は、移相器17から出力された第1ローカル信号を用いて、入力端子15に入力された受信信号を直流信号又は直流信号付近の周波数が低い信号(以下、ベースバンド信号とする)である第1IF信号にダウンコンバートする第1周波数変換器18を備える。また、受信装置14は、第1周波数変換器18の出力側に接続された第1フィルタ19を備える。また、受信装置14は、移相器17から出力された第2ローカル信号を用いて、入力端子15に入力された受信信号をベースバンド信号である第2IF信号にダウンコンバートする第2周波数変換器20を備える。第1IF信号と第2IF信号とは、実質的に互いに直交する位相を有している。また、受信装置14は、第2周波数変換器20の出力側に接続された第2フィルタ21を備える。第1フィルタ19および第2フィルタ21は、例えば、カットオフ周波数が可変なローパスフィルタである。このように、本実施の形態では、発振器16と移相器17とで発振部16Aが構成される。また、本実施の形態では、第1ローカル信号と第2ローカル信号とで発振部信号が構成される。また、本実施の形態では、第1周波数変換器18と第2周波数変換器20とで周波数変換部が構成される。また、第1IF信号と第2IF信号とでIF信号群が構成される。また、第1フィルタ19と第2フィルタ21とでフィルタ部が構成される。
さらに、受信装置14は、第1フィルタ19から出力された信号と第2フィルタ21から出力された信号のいずれか一方もしくは両方を移相し合成する移相合成部22を備える。また、受信装置14は、移相合成部22の出力側に接続された出力端子23を備える。なお、受信装置14は、移相合成部22と出力端子23との間に接続されて移相合成部からの出力信号をアップコンバートする第3周波数変換部(図示せず)を備えていても良い。これにより、この第3周波数変換部の出力側に接続されてSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタなどからなるIFフィルタ(図示せず)を用いて妨害信号を除去する。
また、受信装置14は、第1周波数変換器18および第2周波数変換器20の前段または後段に接続されて入力信号を周波数変換する他の周波数変換部(図示せず)と、妨害信号を除去するSAWフィルタなどからなる他のフィルタ(図示せず)とを備えていても良い。
さらに、第1フィルタ19および第2フィルタ21の特性を補い回路規模や回路電流を削減するために、第1周波数変換器18および第2周波数変換器20はフィルタ特性を持つ周波数変換回路から構成されていても良い。さらに、このフィルタ特性をデジタル放送受信時とアナログ放送受信時で可変としてもよい。
また、本実施の形態では、第1フィルタ19および第2フィルタ21はローパス特性を例に説明したが、アナログ放送信号を受信する場合にバンドパス特性であっても良い。この場合、高域のカットオフ周波数のみを高く制御しても良い。あるいは、低域、高域両方のカットオフ周波数を高く制御しても良い。
さらにまた、受信装置14は、移相器17から出力される第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を制御する制御部24を備える。制御部24は、受信装置14がデジタル放送信号を受信する場合、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を受信周波数帯の内側に制御する。すなわち、受信周波数帯が6MHzである場合には、入力端子15に入力された受信信号の周波数RFと、第1ローカル信号及び第2ローカル信号の周波数Loの差分の絶対値|RF−Lo|が6MHz以内となるように、制御部24は発振部16を制御する。具体的には、制御部24は、発振部16が内部に備える位相同期回路部(以下、PLL(Phase Locked Loop)と記す)に対して、分周比を設定することにより、第1ローカル信号及び第2ローカル信号の周波数Loを制御することができる。これによって、制御部24は、第1周波数変換器18からベースバンド信号である第1IF信号を出力させると共に第2周波数変換器20からベースバンド信号である第2IF信号を出力させ、両信号を移相合成部22で合成させる。一方、受信装置14がアナログ放送信号を受信する場合、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を受信周波数帯より外側(すなわち、受信周波数帯と隣接周波数帯との境界を含まない隣接周波数帯の内側)に制御する。これによって、制御部24は、第1周波数変換器18および第2周波数変換器20から受信周波数帯とローカル信号との差分の周波数の信号を出力させ、両信号を移相合成部22で合成させる。これにより、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置14において、デジタル放送受信時もアナログ放送受信時もイメージ妨害信号を除去することができる。
以下、制御部24の制御について図面を用いて詳述する。まず、受信装置14がデジタル放送信号を受信する場合について、図2を用いて説明する。図2は、受信信号25と隣接信号26の周波数分布を示す図である。受信信号25は受信周波数帯27内に存在し、隣接信号26は隣接周波数帯28内に存在する。制御部24は、デジタル放送信号を受信する場合、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを受信周波数帯27の内側に制御する。これにより、第1フィルタ19および第2フィルタ21のカットオフ周波数を低くすることができる。その結果、第1フィルタ19および第2フィルタ21において隣接信号26の減衰量が向上する。この隣接信号26は、例えば、デジタル放送信号やアナログ放送信号である。
また、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数が受信周波数帯27の中心周波数の場合、第1フィルタ19および第2フィルタ21のカットオフ周波数をさらに低くすることができる。その結果、第1フィルタ19および第2フィルタ21において隣接信号26の減衰量がさらに向上する。さらに、デジタル放送信号は、第1周波数変換器18および第2周波数変換器20におけるDCオフセットスプリアスに対する耐性がアナログ放送信号に比べて高いので、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを受信周波数帯27の内側に設定しても良い。
次に、受信装置14がアナログ放送信号を受信する場合について、図3を用いて説明する。図3は、受信信号29と隣接信号30の周波数分布を示す図である。受信信号29は受信周波数帯31内に存在し、隣接信号30は隣接周波数帯32内に存在する。制御部24は、アナログ放送信号を受信する場合、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを、受信周波数帯31と隣接周波数帯32との境界周波数Feを含まない隣接周波数帯32に制御する。第1ローカル信号および第2ローカル信号が境界周波数Feである場合、隣接信号としてデジタル放送信号が存在するとき、イメージ折り返しによるノイズが問題となる。そこで、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを受信周波数帯31と隣接周波数帯32との境界周波数Feを含まない隣接周波数帯32に制御する。このことにより、イメージ折り返しによるノイズ量を低減することが可能となる。また、第1ローカル信号および第2ローカル信号が境界周波数Feである場合、受信装置を構成する半導体デバイスのバランスの不完全さに起因し直流付近に2次歪みが発生する。そこで、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を受信周波数帯31と隣接周波数帯32との境界周波数Feを含まない隣接周波数帯32に制御することにより、2次歪みによる受信品質劣化を防止することができる。
アナログ放送信号は、第1周波数変換器18および第2周波数変換器20におけるDCオフセットスプリアスに対する耐性がデジタル放送信号に比べて低い。そのため、アナログ放送信号を受信する場合、制御部24が第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを受信周波数帯31の外側に設定することにより、受信品質を向上させることができる。
すなわち、アナログ放送信号は、デジタル放送信号に比べ受信信号帯域内スプリアスに対する耐性が弱く、スプリアスが存在する場合は再生映像において妨害として検知されてしまう。それに対して、デジタル放送信号ではスプリアスが存在しても誤り訂正などによりビット誤り率が改善されるため所定以下のスプリアスでは再生映像において妨害として検知されにくい。
さらに、アナログ放送受信時において、制御部24は、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を、最大、隣接周波数帯32の周波数幅分しか受信周波数帯から離さないように制御する。このことにより、第1フィルタ19および第2フィルタ21に入力される信号の周波数を低く抑えている。すなわち、アナログ受信時に第1フィルタ19および第2フィルタ21のカットオフ周波数を低くすることができる。その結果、IF信号の出力端子23の後段に接続されたIFバンドパスフィルタ(図示せず)に求められる減衰量特性を緩和することができる。若しくは、このIFバンドパスフィルタがなくともアナログ放送受信時において第1フィルタ19および第2フィルタ21を用いて十分な隣接妨害除去特性を得ることができる。これにより、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置の受信品質を向上させることができる。
このように、本実施の形態の受信装置14は、デジタル放送受信時に用いる第1フィルタ19および第2フィルタ21を、アナログ放送受信時において妨害信号除去用で用いることができ、受信品質を向上させることができる。
また、デジタル放送信号を受信する場合、制御部24は、第1フィルタ19および第2フィルタ21のカットオフ周波数を第1周波数に制御し、アナログ放送信号を受信する場合、第1フィルタ19および第2フィルタ21のカットオフ周波数を第1周波数より高い第2周波数に制御しても良い。これにより、デジタル放送信号受信時とアナログ放送受信時それぞれの場合に応じて適切に隣接妨害除去を行うことができる。
なお、図3に示すように、受信装置14がアナログ放送信号を受信する場合、制御部24は、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを受信周波数帯31より下側の周波数に制御することが望ましい。
この理由を以下説明する。一般的に、アナログ放送信号は、周波数の低い方から順に、映像搬送波周波数Fv、色副搬送波周波数Fc、音声搬送波周波数Fsを有する。また、音声信号は、第1フィルタ19および第2フィルタ21に要求されるリップル特性やグループディレイ特性などが映像信号と比較して低い。そのため、制御部24は、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを受信周波数帯31の下側に制御することにより、第1フィルタ19および第2フィルタ21のカットオフ周波数を低く設定できる。すなわち、第1フィルタ19および第2フィルタ21の隣接妨害除去特性を向上させることができる。また、アナログ放送信号が、周波数の低い方から順に、音声搬送波周波数Fs、色副搬送波周波数Fc、映像搬送波周波数Fvを有する場合は、逆に、制御部24は、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数Loを、受信周波数帯31の上側に制御することが望ましい。すなわち、受信装置14がアナログ放送信号を受信する場合、制御部24は、第1ローカル信号および第2ローカル信号を受信周波数帯31の映像搬送波周波数に近い方の受信周波数帯31の外側に制御する。
また、受信装置14は、第1フィルタ19と移相合成部22との間に接続された第1信号出力端子23Iと、第2フィルタ21と移相合成部22との間に接続された第2信号出力端子23Qとを備えてもよい。この場合、デジタル放送受信時において、第1信号出力端子23Iから第1フィルタ19の出力信号である第1IF信号が出力すると共に、第2信号出力端子23Qから第2フィルタ21の出力信号である第2IF信号が出力される。これにより、デジタル放送受信時において、移相合成部22を用いなくとも良くなり、受信装置14の消費電力を低減することができる。
さらにまた、第1フィルタ19および第2フィルタ21はデジタルフィルタであっても良い。この場合、図4に示すように、受信装置14は、第1周波数変換部18と第1フィルタ19との間に接続された第1AD(Analog Degital)コンバータ34を備える。さらに、受信装置14は、第2周波数変換部20と第2フィルタ21との間に接続された第2ADコンバータ35を備える。さらに、受信装置14は、移相合成部22と出力端子23との間に接続されたDA(Digital Analog)コンバータ36とを備える。第1信号出力端子23Iは第1フィルタ19の出力側に接続される。同様に、第2信号出力端子23Qは第2フィルタ21の出力側に接続される。これにより、第1フィルタ19および第2フィルタ21を更に小型化することができる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における位相同期回路部を用いた高周波受信装置について図面を用いて以下に説明する。図5は、本発明の実施の形態2における受信装置のブロック図である。
図5において、受信装置114は、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置である。受信装置114は、入力端子115と、基準発振器137から出力された基準信号を基に発振部信号を生成するPLL116とを備える。発振部116Aは基準発振器137とPLL116とを含む。さらに、受信装置114は、入力端子115に入力された受信信号と発振部信号とからIF信号群を出力する第1混合部(周波数変換部)138を備える。さらに、受信装置114は、第1混合部138の出力側に接続されたフィルタ部139を備える。さらに、受信装置114は、フィルタ部139から出力された信号と、PLL116の分周逓倍部144によって発振部信号を分周または逓倍された他の発振部信号とから他のIF信号群を出力する第2混合部(他の周波数変換部)140を備える。さらに、受信装置114は、PLL116から出力された第1発振部信号の周波数と第2発振部信号の周波数を制御する制御部124を備える。
この構成により、第1混合部138と第2混合部140が2段に接続された構成であっても、それぞれの混合部に対して回路規模の大きい発振部116Aを2つ備える必要がなくなる。すなわち、分周逓倍部144を備えることにより、共通の発振部116Aを用いて発振部信号及び他の発振部信号を生成することができ、回路規模を大幅に小さくすることができる。
第1混合部138は、PLL116から出力された発振部信号に基づいて、実質的に互いに直交する位相差90度を有する第1ローカル信号と第2ローカル信号とを出力する移相器117を備える。さらに、第1混合部138は、移相器117から出力された第1ローカル信号を用いて、入力端子115に入力された受信信号を第1IF信号にダウンコンバートする第1周波数変換器118を備える。さらに、第1混合部138は、移相器117から出力された第2ローカル信号を用いて、入力端子115に入力された受信信号を第2IF信号にダウンコンバートする第2周波数変換器120を有する。第1IF信号と第2IF信号とは、実質的に互いに直交する位相を有している。このように、第1混合部138は、第1IF信号と第2IF信号とからなるIF信号群を出力する。
フィルタ部139は、第1周波数変換器118の出力側に接続された第1フィルタ119と、第2周波数変換器120の出力側に接続された第2フィルタ121とを備える。第1フィルタ119および第2フィルタ121は、例えば、カットオフ周波数が可変なローパスフィルタである。
第2混合部140は、PLL116から出位相れた信号を第1IF信号よりも高い周波数を有する第3IF信号にアップコンバートする第3周波数変換器142を備える。さらに、第2混合部140は、移相器141から出力された第4ローカル信号を用いて、第2フィルタ121から出力された信号を第2IF信号よりも高い周波数を有する第4IF信号にアップコンバートする第4周波数変換器143を備える。このように、第2混合部140は、第3IF信号と第4IF信号とからなる他のIF信号群を出力する。
さらに、受信装置114は、第3周波数変換器142から出力された第3IF信号と第4周波数変換器143から出力された第4IF信号のいずれか一方もしくは両方を移相し合成することによりイメージ妨害信号を除去する移相合成部122を備える。さらに、受信装置114は、移相合成部122の出力側に接続された出力端子123を備える。なお、受信装置114は、出力端子123の出力側に接続されたSAWフィルタなどからなるIFフィルタ(図示せず)を用いて妨害信号を除去しても良い。
さらに、第1フィルタ119、第2フィルタ121の特性を補い回路規模や回路電流を削減するために、第1周波数変換部118および第2周波数変換器120は、フィルタ特性を持つ周波数変換回路から構成されていても良い。さらに、このフィルタ特性をデジタル放送受信時とアナログ放送受信時で可変としてもよい。また、本実施の形態では、フィルタ部139はローパス特性を例に説明したが、アナログ放送信号を受信する場合にバンドパス特性であっても良い。この場合、高域のカットオフ周波数のみを高く制御しても良いし、あるいは、低域、高域両方のカットオフ周波数を高く制御しても良い。
以下、制御部124の制御について詳述する。まず、受信装置114がデジタル放送信号を受信する場合について説明する。受信装置114がデジタル放送信号を受信する場合、制御部124は、発振部信号の周波数を受信周波数帯の内側に制御する。また、制御部124は、第1周波数変換器118から第1IF信号を出力させると共に、第2周波数変換器120から第1IF信号よりも位相90度遅れた第2IF信号を出力させる。そして、制御部124は、第1発振部信号を分周または逓倍した他の発振部信号を用いて、第1IF信号を第1フィルタ119で濾波した信号と第2IF信号を第2フィルタ121で濾波した信号を第2混合部140でそれぞれ周波数変換させて第3IF信号および第4IF信号とする。
実施の形態1で説明したのと同様に、制御部124は、デジタル放送信号を受信する場合、図2に示す様に、発振部信号の周波数Loを受信周波数帯27の内側に制御する。これにより、第1フィルタ119および第2フィルタ121のカットオフ周波数を低くすることができる。その結果、第1フィルタ119および第2フィルタ121において隣接信号26の減衰量が向上する。この隣接信号26は妨害信号であって、例えば、デジタル放送信号やアナログ放送信号である。
また、発振部信号の周波数Loが受信信号25、すなわち受信周波数帯27の中心周波数の場合、第1フィルタ119および第2フィルタ121のカットオフ周波数をさらに低くすることができる。その結果、第1フィルタ119および第2フィルタ121において隣接信号26の減衰量がさらに向上する。さらに、デジタル放送信号は、第1周波数変換器118および第2周波数変換器120におけるDCオフセットスプリアスに対する耐性がアナログ放送信号に比べて高い。そのため、受信信号内にスプリアスが存在しても誤り訂正などによりビット誤り率が改善されて再生映像の乱れが検知されにくい。したがって、発振部信号の周波数Loを受信周波数帯27の内側に設定しても良い。
次に、受信装置114がアナログ放送信号を受信する場合について説明する。受信装置114がアナログ放送信号を受信する場合、実施の形態1と同じように、制御部124は、第1発振部信号の周波数を受信周波数帯31より外側(すなわち、受信周波数帯31と隣接周波数帯32との境界を含まない隣接周波数帯32の内側)に制御する。また、制御部124は、第1周波数変換器118および第2周波数変換器120から、受信周波数帯31と発振部信号との差分となる低周波数のIF信号群(第1IF信号および第2IF信号)を出力させる。そして、制御部124は、発振部信号を分周または逓倍した他の発振部信号を用いて、IF信号群を他のIF信号群(第3IF信号および第4IF信号)に第2混合部140で周波数変換させる。
図3に示すように、制御部124は、アナログ放送信号を受信する場合、発振部信号の周波数Loを受信周波数帯31と隣接周波数帯32との境界周波数Feを含まない隣接周波数帯32に制御する。発振部信号および他の発振部信号が境界周波数Feである場合、隣接信号としてアナログ信号もしくはデジタル放送信号が存在するとき、イメージ折り返しによるノイズが問題となる。そこで、発振部信号の周波数Loを受信周波数帯31と隣接周波数帯32との境界周波数Feを含まない隣接周波数帯32に制御する。このことにより、イメージ折り返しによるノイズ量を低減することが可能となる。また、発振部信号の周波数Loが境界周波数Feである場合、受信装置114を構成する半導体デバイスのバランスの不完全さに起因しDC付近に2次歪みが発生する。そこで、発振部信号の周波数Loを受信周波数帯31と隣接周波数帯32との境界周波数Feを含まない隣接周波数帯32に制御する。このことにより、2次歪みによる受信品質劣化を防止することができるのである。
アナログ放送信号は、第1周波数変換器118および第2周波数変換器120におけるDCオフセットスプリアスに対する耐性がデジタル放送信号に比べて低い。そのため、アナログ放送信号を受信する場合、制御部124が発振部信号の周波数Loを受信周波数帯31の外側に設定することにより、受信品質を向上させることができる。
すなわち、アナログ放送信号は、デジタル放送信号に比べ受信信号帯域内スプリアスに対する耐性が弱く、スプリアスが存在する場合は再生映像において妨害として検知されてしまう。それに対して、デジタル放送信号ではスプリアスが存在しても誤り訂正などによりビット誤り率が改善されるため所定以下のスプリアスでは再生映像において妨害として検知されにくい。
さらに、アナログ放送受信時において、制御部124は、発振部信号の周波数Loを、最大でも隣接周波数帯32の周波数幅分しか受信周波数帯から離さない。このことにより、第1フィルタ119および第2フィルタ121に入力される信号の周波数を低く抑えている。すなわち、アナログ放送受信時に第1フィルタ119および第2フィルタ121のカットオフ周波数を低くすることができる。その結果、IF信号の出力端子123の後段に接続されたIFバンドパスフィルタ(図示せず)に求められる減衰量特性を緩和することができる。若しくは、このIFバンドパスフィルタがなくとも、アナログ放送受信時において第1フィルタ119および第2フィルタ121を用いて十分な隣接妨害除去特性を得ることができる。これにより、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置114の受信品質を向上させることができる。
このように、本実施の形態の受信装置114は、デジタル放送受信時に用いる第1フィルタ119および第2フィルタ121を、アナログ放送受信時において妨害信号除去用で用いることができる。したがって、アナログ放送受信時において受信品質を向上させることができる。
また、デジタル放送信号を受信する場合、制御部124は、第1フィルタ119および第2フィルタ121のカットオフ周波数を第1周波数に制御し、アナログ放送信号を受信する場合、第1フィルタ119および第2フィルタ121のカットオフ周波数を第1周波数より高い第2周波数に制御しても良い。これにより、デジタル放送信号受信時とアナログ放送受信時のそれぞれの場合に応じて適切に隣接妨害除去を行うことができる。
なお、図3に示すように、受信装置114がアナログ放送信号を受信する場合、制御部124は、第1発振部信号の周波数Loを受信周波数帯31の下側の周波数に制御することが望ましい。この理由は実施の形態1と同様である。すなわち、一般的に、アナログ放送信号は、周波数の低いほうから順に、映像搬送波周波数Fv、色副搬送波周波数Fc、音声搬送波周波数Fsを有する。また、音声信号は、第1フィルタ119および第2フィルタ121に要求されるリップル特性やグループディレイ特性などが映像信号と比較して低い。そのため、制御部124は、第1ローカル信号および第2ローカル信号の周波数を受信周波数帯31の下側に制御することにより、第1フィルタ119および第2フィルタ121のカットオフ周波数を低く設定できる。すなわち、第1フィルタ119および第2フィルタ121の隣接妨害除去特性を向上させることができる。一方、アナログ放送信号が、周波数の低いほうから順に、音声搬送波周波数Fs、色副搬送波周波数Fc、映像搬送波周波数Fvを有する場合は、逆に、制御部124は、発振部信号の周波数Loを受信周波数帯31の上側の周波数に制御することが望ましい。すなわち、受信装置114がアナログ放送信号を受信する場合、制御部124は、第1ローカル信号および第2ローカル信号を受信周波数帯31の映像搬送波周波数に近い方の受信周波数帯31の外側に制御する。
また、受信装置114は、第3周波数変換器142と移相合成部122との間に接続された第3信号出力端子123Iと、第4周波数変換器143と移相合成部22との間に接続された第4信号出力端子123Qとを備えてもよい。この場合、デジタル放送受信時において、第3信号出力端子123Iから第3IF信号が出力すると共に第4信号出力端子123Qから第4IF信号が出力する。さらに、受信装置114は、第3IF信号および第4IF信号が入力されるデジタル復調部(図示せず)を接続しても良い。これにより、デジタル放送受信時において、移相合成部122を用いなくとも良くなり、受信装置114の消費電力を低減することができる。
また、受信装置114は2つの混合部を用いて周波数変換を行わず、同一のPLL116から出力された信号を用いて行っている。このことにより、受信装置を小型化することができる。
本実施の形態の第1フィルタ119および第2フィルタ121はデジタルフィルタであっても良い。この場合、図6に示すように、受信装置114は、第1周波数変換器118と第1フィルタ119との間に接続された第1ADコンバータ134を備える。さらに、受信装置114は、第2周波数変換器120と第2フィルタ121との間に接続された第2ADコンバータ135を備える。さらに、受信装置114は、移相合成部122と出力端子123との間に接続されたDAコンバータ136を備える。これにより、第1フィルタ119および第2フィルタ121をより微細な半導体プロセスを用いた能動素子で構成することができるので、更に小型化することができる。
次に、PLL116の構成を図7〜図9を用いて説明する。図7において、PLL116は、基準信号が入力される比較部146と、比較部146の出力側に接続されたループフィルタ147とを備える。さらに、PLL116は、ループフィルタ147の出力側に接続される発振器148を備える。発振器148は、発振部信号を生成してこの発振部信号を発振部信号出力端子149を介して第1混合部138に出力する。さらに、PLL116は、発振器148の他の出力と比較部146の他の入力との間に接続された分周部150Aを備える。さらに、PLL116は、発振器148と第2混合部140との間に接続された分周逓倍部144Aを備える。分周逓倍部144Aは、発振部信号を分周または逓倍した他の発振部信号を発振部信号出力端子151を介して第2混合部140に出力する。なお、分周部150Aに設定される分周比M(Mは整数または少数)と分周逓倍部144Aに設定される分周逓倍比P(Pは整数または少数)は制御部124から制御される。
この構成において、基準信号の周波数をfREF、発振部信号の周波数をfLO1、他の発振部信号の周波数をfLO2とすると、比較部146は入力されたfREFとfLO1/Mの2つの周波数の位相差に比例したパルス信号を出力する。ループフィルタ147は、比較部146が出力したパルス信号を低域濾波した電圧信号を出力する。この電圧信号がある電圧に収束した状況において、発振器148は安定した周波数fLO1を第1発振部信号として出力する。このようなループ構成により、fLO1は(数1)、fLO2は(数2)で表される。
(数1)fLO1=fREF×M
(数2)fLO2=fLO1/P=fREF×M/P
ここで、図7において基準信号fREFを4MHzとした場合の具体的な動作例を数値で示す。受信装置114がデジタル放送信号を受信する場合、受信周波数帯を500MHz〜506MHz(日本国内における地上波放送の18チャンネル)、IF信号群を0MHz、他のIF信号群を10MHzとすると、発振部信号fLO1は503MHz(=受信周波数帯の中心周波数)、他の発振部信号fLO2は10MHzとなる。従って、制御部124により制御される分周比Mは125.75(=503MHz/4MHz)、分周逓倍比Pは50.3(=503MHz/10MHz)となる。
一方、アナログ放送信号を受信する場合、受信周波数帯を506MHz〜512MHz(日本国内における地上波放送の19チャンネル)、IF信号群を3.5MHz、他のIF信号群を10MHzとすると、発振部信号fLO1は505.5MHz(=受信周波数帯の下側0.5MHz)、他の発振部信号fLO2は13.5MHzとなる。従って、制御部124により制御される分周比Mは126.375(=505.5MHz/4MHz)、分周逓倍比Pは37.444(≒505.5MHz/13.5MHz)となる。
なお、分周部150Aおよび分周逓倍部144AにはフラクショナルN方式やΔΣ方式といった分数分周を実現する方法が用いられている。これらの方式を用いることにより、fLO1とfLO2の設定分解能を格段に小さくすることが可能となる。
この構成により、本実施の形態における他の発振部信号は、単一のPLL116から生成された発振部信号を分周逓倍して生成する。そのため、PLL116に含まれるVCO(Voltage Controlled Oscillator)を、他の発振部信号を生成する目的として増加させることはない。すなわち、半導体プロセスの微細化に伴ってサイズ縮小効果の大きい分周逓倍回路(ロジック回路)を用いることができるので、受信装置を小型化することが可能となる。
図8は、図7と異なる構成のPLL116を示すブロック図である。図8において、PLL116は、基準信号が入力される比較部146と、比較部146の出力側に接続されたループフィルタ147とを備える。さらに、PLL116は、ループフィルタ147の出力側に接続された発振器148を備える。発振器148は、第1発振部信号を生成して発振部信号を発振部信号出力端子149を介して第1混合部138に出力する。さらに、PLL116は、発振器148の他の出力と比較部146の他の入力との間に接続された分周部150Bを備える。さらに、PLL116は、発振器148と分周部150Bとの間に直列接続された分周逓倍部144Bを備える。分周逓倍部144Bは、発振部信号を分周または逓倍した他の発振部信号を発振部信号出力端子151を介して出力する。なお、分周部150Bに設定される分周比M’と分周逓倍部144Bに設定される分周逓倍比P’は、制御部124から制御される。図8に示す構成におけるfLO1は(数3)、fLO2は(数4)で表される。
(数3)fLO1=fREF×M’×P’
(数4)fLO2=fLO1/P’=fREF×M’
ここで、図8において、基準信号fREFを4MHzとした場合の具体的な動作例を数値で示す。なお、前述の図7の説明と同じ条件で、制御部124により設定される分周比M’と分周逓倍比P’を導出する。
受信装置114がデジタル放送信号を受信する場合(受信周波数帯:500MHz〜506MHz、IF信号群:0MHz、他のIF信号群:10MHz)、分周比M’は2.5(=10MHz/4MHz)、分周逓倍比P’は50.3(=503MHz/10MHz)となる。
一方、アナログ放送信号を受信する場合(受信周波数帯:506MHz〜512MHz、IF信号群:3.5MHz、他のIF信号群:10MHz)、分周比M’は3.375(=13.5MHz/4MHz)、分周逓倍比P’は37.444(≒505.5MHz/13.5MHz)となる。
図8に示す構成における分周部150Bと分周逓倍部144Bの各々に設定される分周比M’と分周逓倍比P’を直列接続した合成分周比(=M’×P’)は、PLL116のループ構成において、図7で示した分周部150Aの分周比Mと同様の機能を有している。
すなわち、図8に示す構成により、他の発振部信号を生成する目的として分周逓倍部144Bを新たに設けることなく、発振部信号を生成する信号処理の過程として分周逓倍部144Bを設けている。したがって、分周部144Bでの分周比M’を比較的小さくすることができ、受信装置を小型化することが可能となる。
なお、以上で説明した図7および図8の動作例では基準信号の周波数fREFを他のIF信号群の周波数より低くする場合について述べた。しかし、このような動作条件とすることで、分周比M(M’)、分周逓倍比P(P’)が1以上となり、分周部150A、150Bと分周逓倍部144A、144Bは周波数逓倍を行う必要がない。すなわち、分周部150A、150Bと分周逓倍部144A、144Bは、分周のみを行う複雑でない回路を構成することができ、受信装置を小型化することが可能となる。
次に、図9は、前述した図7および図8と異なる構成のPLL116を示すブロック図である。図9のPLL116は、図8の基準発振器137と比較部146との間に基準発振分周部154を備えた構成である。基準発振分周部154に設定される基準発振分周比Rは、制御部124から制御される。そして、基準発振分周部154は、基準発振器137から発振された発振信号をR分周した基準信号fREFを比較部146に入力する。
図9に示す構成によれば、基準信号の周波数fREFを他のIF信号群の周波数より低くしながら基準発振器137の発振周波数を高くすることが可能性となる。たとえば、基準発振器137に水晶発振子を用いた場合においては、受信装置の小型化が可能となる。
(実施の形態3)
図10は本発明の実施の形態3における受信装置を搭載した電子機器を示すブロック図である。図10において、実施の形態1または実施の形態2で説明した受信装置14、114を搭載した電子機器201は、出力端子23、123に接続された復調部202と、復調部202の出力側に接続された復号部203と、復号部203の出力側に接続された表示部204とを備える。
すなわち、各実施の形態で説明したアナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置14、114を電子機器201に搭載することにより、表示部204の画質を向上を図り、電子機器201の小型化を図ることができる。
本発明は、アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置において、アナログ放送信号受信時における受信品質を向上させることができるので、例えば、テレビ、車載用カーナビゲーション機器、または携帯端末などの電子機器に利用できる。

Claims (16)

  1. アナログ放送信号とデジタル放送信号とを選択的に受信する受信装置であって、
    発振部信号を出力する発振部と、
    前記発振部から出力された前記発振部信号と受信信号とからIF信号群を出力する周波数変換部と、
    前記周波数変換部の出力側に接続されたフィルタ部と、
    前記発振部から出力される前記発振部信号の周波数を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記デジタル放送信号を受信する場合、前記発振部信号の周波数を受信周波数帯の内側に制御し、
    前記アナログ放送信号を受信する場合、前記発振部信号の周波数を前記受信周波数帯より外側に制御する受信装置。
  2. 前記発振部は、
    互いに直交する位相を有する第1ローカル信号および第2ローカル信号からなる前記発振部信号を出力し、
    前記周波数変換部は、第1IF信号および第2IF信号からなる前記IF信号群を出力し、
    前記周波数変換部は、
    前記発振部から出力された第1ローカル信号を用いて受信信号を前記第1IF信号に変換する第1周波数変換器と、
    前記発振部から出力された第2ローカル信号を用いて前記受信信号を前記第2IF信号に変換する第2周波数変換器とを有し、
    前記フィルタ部は、
    前記第1周波数変換器の出力側に接続された第1フィルタと、
    前記第2周波数変換器の出力側に接続された第2フィルタとを有する請求項1に記載の受信装置。
  3. 前記第1フィルタおよび前記第2フィルタは、前記制御部の制御によりカットオフ周波数を制御され、
    前記デジタル放送信号を受信する場合、前記制御部は、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのカットオフ周波数を第1周波数に制御し、
    前記アナログ放送信号を受信する場合、前記制御部は、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのカットオフ周波数を前記第1周波数より高い第2周波数に制御する請求項2に記載の受信装置。
  4. 前記アナログ放送信号を受信する場合、前記制御部は、前記第1ローカル信号および前記第2ローカル信号の周波数を隣接周波数帯に制御する請求項2に記載の受信装置。
  5. 前記アナログ放送信号を受信する場合、前記制御部は、前記第1ローカル信号および前記第2ローカル信号の周波数を前記受信周波数帯の映像搬送波周波数に近い方の前記受信周波数帯より外側に制御する請求項2に記載の受信装置。
  6. 前記デジタル放送信号を受信する場合、前記制御部は、前記第1ローカル信号および前記第2ローカル信号の周波数を前記受信周波数帯の中心周波数に制御する請求項2に記載の受信装置。
  7. 前記第1フィルタから出力された信号と前記第2フィルタから出力された信号のいずれか一方もしくは両方を移相し合成する移相合成部をさらに備えた請求項2に記載の受信装置。
  8. 前記第1フィルタの出力側に接続された第1信号出力端子と、前記第2フィルタの出力側に接続された第2信号出力端子とをさらに備え、デジタル放送信号を受信する場合、前記第1フィルタの出力信号を前記第1信号出力端子から出力すると共に、前記第2フィルタの出力信号を前記第2信号出力端子から出力する請求項7に記載の受信装置。
  9. 前記フィルタ部の出力側に接続された他の周波数変換部をさらに有し、
    前記発振部は、
    基準信号を出力する基準発振器と、前記基準発振器に接続され分周逓倍部を有する位相同期回路部とからなり、
    前記基準信号を基に前記発振部信号を出力するとともに、前記基準信号を基に前記分周逓倍部で分周または逓倍した他の発振部信号を出力し、
    前記他の周波数変換部は、前記フィルタ部から出力された信号と前記他の発振部信号とから他のIF信号群を出力する請求項1に記載の受信装置。
  10. 前記位相同期回路部は、前記基準信号が入力される比較部と、
    前記比較部の出力側に接続され前記発振部信号を出力する発振器と、
    前記発振器の出力と前記比較部の他の入力との間に接続された分周部とを備え、
    前記分周逓倍部は、前記発振器と前記他の周波数変換部との間に接続された請求項9に記載の受信装置。
  11. 前記位相同期回路部は、前記基準信号が入力される比較部と、
    前記比較部の出力側に接続され前記発振部信号を出力する発振器と、
    前記比較部の他の入力に接続された分周部とを備え、
    前記分周逓倍部は、前記発振器と前記分周部との間に接続された請求項9に記載の受信装置。
  12. 前記基準信号の周波数は前記他のIF信号群の周波数より低い請求項9に記載の受信装置。
  13. 前記位相同期回路部は、前記基準信号が入力される比較部と、
    前記比較部の出力側に接続され前記発振部信号を出力する発振器と、
    前記比較部の他の入力に接続された分周部と、
    前記基準発振器と前記比較部との間に接続され、前記基準発振器から出力された信号を分周して前記他のIF信号群の周波数より低い周波数の基準信号を前記比較部に出力する基準発振分周部をさらに備えた請求項12に記載の受信装置。
  14. 前記周波数変換部は、前記発振部信号に基いて互いに直交する位相を有する第1ローカル信号および第2ローカル信号を出力する移相器と、
    前記第1ローカル信号を用いて受信信号を第1IF信号に変換する第1周波数変換器と、
    前記第2ローカル信号を用いて前記受信信号を第2IF信号に変換する第2周波数変換器とを有し、
    前記フィルタ部は、
    前記第1周波数変換器の出力側に接続された第1フィルタと、
    前記第2周波数変換器の出力側に接続された第2フィルタとを有する請求項9に記載の受信装置。
  15. 前記他の周波数変換部は、
    前記他の発振部信号に基づいて互いに直交する位相を有する第3ローカル信号および第4ローカル信号を出力する移相器と、
    前記第1フィルタから出力された信号と前記第3ローカル信号とから第3IF信号に変換する第3周波数変換器と、
    前記第2フィルタから出力された信号と前記第4ローカル信号とから第4IF信号を出力する第4周波数変換器とを有し、
    前記第3IF信号および前記第4IF信号からなる前記他のIF信号群を出力する請求項14に記載の受信装置。
  16. 請求項1に記載の受信装置と、
    前記受信装置の出力側に接続された復調部と、
    前記復調部の出力側に接続された復号部と、
    前記復号部の出力側に接続された表示部とを備えた電子機器。
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