JP6249880B2 - デジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法 - Google Patents
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Description
これに対して、特許文献1に記載の受信装置では、チューナに内蔵した妨害波除去用のフィルタのカットオフ周波数を制御することにより、妨害耐性の向上と受信感度の維持の両立を図っている。
また、特許文献2には、妨害波除去用のフィルタ回路と減衰率の可変なアッテネータ(RF減衰回路)を設けた受信装置が開示されている。このアッテネータの減衰率を、フィルタ回路を通過したRF信号に応じて制御している。これにより、受信対象である地上デジタルテレビ放送の信号対雑音比の劣化を防止している。
特許文献2は、フィルタ回路を通過したRF信号を基にして減衰率を制御しているが、上記と同様に、フィルタ回路の挿入損失による受信感度の劣化は避けられない。
また、特許文献2の受信装置は、画音(映像および音声)出力用のRF信号を受信しているときにアッテネータの減衰率が調整された場合、受信電力の変動によって画音に乱れが発生する可能性がある。
図1は、この発明の実施の形態1に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。図1において、デジタル放送受信装置100は、車両などの移動体に搭載または持ち込まれて、デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置であり、ブランチA,B、MPEGデコード部105、出力部106および制御部107を備えて構成される。
ブランチAは、アンテナ101a、スイッチ付きフィルタ102a、選局部103a、およびOFDM(Orthogonal Frequency−Division Multiplexing)復調部104aを備える。また、ブランチBも同様に、アンテナ101b、スイッチ付きフィルタ102b、選局部103b、およびOFDM復調部104bを備える。
スイッチ102b−1,102b−2は、スイッチ制御信号108bに従って、受信信号がフィルタ102b−3を通過して次段へ伝達される信号経路(第1の信号経路)102b−4と、受信信号がフィルタ102b−3を通過せずに次段へ伝達される信号経路(第2の信号経路)102b−5との切り替えを行う。
また、フィルタ102b−3は、スイッチ付きフィルタ102aのフィルタ102a−3と同じフィルタであり、携帯電話などに利用されている周波数帯域の信号を妨害波成分として除去する。このようにスイッチ付きフィルタ102a,102bは、同じフィルタ102a−3,102b−3を備えているので、一方のブランチにおいて判断したフィルタのON、OFF(受信信号をフィルタに通すか否か)状態を、他方のブランチにそのまま反映することができる。
また、選局部103a,103bは、AGC制御信号110a,110bのうち、RFAGC制御信号に基づいて、RF信号である受信信号に対してRF帯域の自動利得制御(以下、RFAGCと記載する)を実施する。
さらに、選局部103a,103bは、RFAGCされた受信信号を中間周波数(IF)のIF信号に変換し、AGC制御信号110a,110bのうち、IFAGC制御信号に基づいてIF帯域の自動利得制御(以下、IFAGCと記載する)を実施する。
出力部106は、MPEGデコード部105から映像信号と音声信号を入力して、映像信号を表示し音声信号を音出力する。例えば、デジタル放送受信装置100が備える表示部やスピーカである。なお、出力部106は、外部装置が備えるものを利用してもよい。
特に、制御部107は、画音出力用のブランチAでデジタル放送を受信している際に、バックグラウンド処理用のブランチBにおいて信号経路102b−5に切り替えた状態で、受信状況を示す値を予め定められた閾値1(第1の閾値)と比較した結果に基づいて受信信号に妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを判定する。
そして、制御部107は、妨害波成分が存在し得る受信状況であると判定した場合に、スイッチ102b−1,102b−2を制御して信号経路102b−4に切り替え、切り替え前後における受信状況を示す値の変化量を予め定められた閾値2(第2の閾値)と比較した結果に基づいて妨害波成分が除去されたか否かを判定する。
妨害波成分が除去されたと判定した場合に、制御部107は、切り替え状態を維持し、妨害波成分が除去されていないと判定した場合には、スイッチ102b−1,102b−2を制御して信号経路102b−5に戻し、この切り替え状態を画音出力用のブランチAに反映させる。なお、受信状況を示す値としては、妨害波成分の受信電力(以下、妨害波電力と記載する)が挙げられる。
例えば、RFAGC値109bに基づいて妨害波電力値を推定し、閾値1は、この推定値についての閾値である。
また信号経路102b−5から信号経路102b−4に切り替えたときの妨害波電力に対応する値の変化量として、切り替え前後のRFAGC値109bに基づいて妨害波電力の推定値の差を求める。閾値2は、この妨害波電力の推定値の差についての閾値である。
図2は実施の形態1に係るデジタル放送受信方法を示すフローチャートであって、デジタル放送受信装置100によるフィルタのON、OFF判断に関する処理を示している。
図2に示す一連の処理は、予め定められた周期で実施するか、画音出力する放送番組を変更する直前、またはフィルタをOFF状態としたときの受信電力が予め定められた閾値(閾値3)を超えた場合に実施してもよい。
なお、以降の説明では、ブランチAを画音出力用のブランチとし、ブランチBをバックグラウンド処理用のブランチとしている。
例えば、デジタル放送受信装置100がデジタルテレビ放送を受信する場合において、図3に示すように、デジタルテレビ放送の周波数帯域(約470MHz〜約700MHz)には、隣接した妨害波発生帯域(約700MHz〜約770MHz)がある。
しかし、フィルタ102a−3,102b−3を常にON、すなわち、受信信号を常にフィルタ102a−3,102b−3に通過させた場合、妨害波成分が存在しなくても、妨害波発生帯域の受信電力が減衰されて受信感度が劣化する。
RFAGC値109bはRFAGC電圧を示している。
妨害波成分が存在する場合、信号レベルが一定になるように妨害波成分を含む受信信号の利得が下げられるため、RFAGC値109bは低い値となる。
一方、妨害波成分が存在しない場合は、妨害波成分による受信電力の増加がないので、RFAGC値109bは、受信信号に妨害波成分が含まれる場合と比して高い値となる。
ここでは、ブランチBにおいて妨害波成分の周波数帯に近いCHを選局しているので、制御部107は、例えばRFAGC値109bを受信レベルに換算することにより、妨害波電力に対応する値を推定する。
ここで、妨害波電力に対応する値が閾値1未満である場合(ステップST5;NO)、制御部107は、妨害波成分が存在し得ない受信状況であると判断し、ステップST12の処理に移行する。ステップST12において、制御部107は、現在の信号経路102b−5に切り替えた状態(フィルタOFF状態)を、最終的な判断結果としてブランチAに反映させる。例えば、ブランチAがフィルタON状態の場合、制御部107は、スイッチ制御信号108aによってスイッチ102a−1,102a−2を制御して信号経路102a−4に切り替えさせる。
次に、制御部107は、選局部103bから現在のRFAGC値109bを取得し(ステップST7)、取得したRFAGC値109bを受信レベルに換算して妨害波電力に対応する値を推定する(ステップST8)。
続いて、制御部107は、信号経路102b−5から信号経路102b−4に切り替える前後に推定した妨害波電力に対応する値の差分、すなわち妨害波電力の変化量を算出する(ステップST9)。
この後、ステップST12において、制御部107は、現在の信号経路102b−5に切り替えた状態(フィルタOFF状態)を、最終的な判断結果としてブランチAに反映させる。
画音出力用のブランチAにおいてフィルタ102a−3がON状態の場合、制御部107は、閾値2を初期値以下に調整する。また、ブランチAにおいてフィルタ102a−3がOFF状態の場合には、制御部107は、閾値2を初期値よりも高く調整する。
最終的な切り替え状態を判断するための閾値2が固定値であると、閾値2付近で妨害波電力がふらついた場合、頻繁にフィルタのON、OFFが切り替わる。そして、この判断結果をその都度ブランチAに反映させると、受信中の画音に乱れが発生する。
そこで、上述のように閾値2による判断にヒステリシスを持たせることにより、頻繁にフィルタのON、OFFの切り替わりが低減されて、画音の乱れをさらに抑制することができる。
そこで、受信CHの受信電力が閾値3以上である場合に閾値1,2も高く調整することで、実際の受信状況に応じて閾値1,2を調整することが可能となる。
デジタル放送受信装置100の制御部107は、ブランチA,Bのうち、画音出力用のブランチAでデジタル放送を受信している際に、バックグラウンド処理用のブランチBにおいて信号経路102b−5に切り替えられた状態で、受信状況を示す値を予め定められた閾値1と比較した結果に基づいて受信信号に妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを判定する。そして、制御部107は、妨害波成分が存在し得る受信状況であると判定した場合、スイッチ102b−1,102b−2を制御して信号経路102b−4に切り替え、受信状況を示す値の変化量を閾値2と比較した結果に基づいて妨害波成分が除去されたか否かを判定する。
妨害波成分が除去されたと判定した場合に、制御部107は、上記切り替え状態を維持し、妨害波成分が除去されていないと判定した場合は、スイッチ102b−1,102b−2を制御して信号経路102b−5に戻し、この切り替え状態を画音出力用のブランチAに反映させる。
このように妨害波が無い状況ではフィルタをOFFにすることでフィルタの挿入損失の影響による感度劣化を防ぐことができる。また、バックグラウンド処理用のブランチBでフィルタ切り替えを判断することで、ブランチAで切り替え判断を行う場合と比較して、画音出力用のブランチにおけるフィルタ切り替えによる画音の乱れを最小限に抑えることができる。
図4は、この発明の実施の形態2に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。図4に示すように、実施の形態2に係るデジタル放送受信装置100Aは、図1の構成と基本的に同じであるが、バックグラウンド処理用のブランチBにおいて画音出力用のブランチA(以下、メイン側のブランチAと記載する)と同じチャンネルを選局し、制御部107Aが、RFAGC値109bとIFAGC値111bに基づいて妨害波電力の変化量を推定する点で異なる。
なお、図4において、図1と同一または同様に機能する構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図5は、実施の形態2に係るデジタル放送受信方法を示すフローチャートであり、デジタル放送受信装置100AによるフィルタのON、OFF判断に関する処理を示している。また、図5に示す一連の処理は、予め定められた周期で実施するか、画音出力する放送番組を変更する直前、またはフィルタをOFF状態としたときの受信電力が予め定められた閾値(閾値3)を超えた場合に実施してもよい。
なお、以降の説明では、実施の形態1と同様に、ブランチAを画音出力用のブランチ(メイン側)とし、ブランチBをバックグラウンド処理用のブランチとしている。
続いて、制御部107Aは、選局部103bからRFAGC値109bを取得し、OFDM復調部104bからIFAGC値111bを取得する(ステップST3a)。
ここで、RFAGC値109bはRFAGC電圧であり、IFAGC値111bはIFAGC電圧である。
妨害波成分が存在する場合、妨害波成分が存在しない場合に比して、RFAGC値109bは低い値となり、IFAGC値111bは高い値となる。
そこで、制御部107Aは、RFAGC値109bとIFAGC値111bから予め保持しているRFAGC値およびIFAGC値に妨害波電力を対応させたテーブルを参照し、妨害波電力を推定する(ステップST4a)。
妨害波電力に対応する値が閾値1未満である場合(ステップST5a;NO)、制御部107Aは、妨害波成分が存在し得ない受信状況であると判断して、ステップST11aの処理に移行する。ステップST11aにおいて、制御部107Aは、現在の信号経路102b−5に切り替えた状態(フィルタOFF状態)を、最終的な判断結果としてブランチAに反映させる。例えば、ブランチAがフィルタON状態の場合、制御部107Aは、スイッチ制御信号108aによってスイッチ102a−1,102a−2を制御して信号経路102a−4に切り替えさせる。
実施の形態2では、ブランチBもブランチAと同じCHを受信しているので、この段階でフィルタ102b−3の除去対象である妨害波成分の電力によって受信電力が増加したかどうかが判断できない。そこで、フィルタ102b−3をONとして受信電力の変化量から最終的な判断を行う。
この後、ステップST11aにおいて、制御部107Aは、現在の信号経路102b−5に切り替えた状態(フィルタOFF状態)を最終的な判断結果としてブランチAに反映させる。
ブランチAにおいてフィルタ102a−3がON状態の場合、制御部107Aは、閾値2を初期値以下に調整する。またブランチAにおいてフィルタ102a−3がOFF状態である場合には、制御部107Aは、閾値2を初期値よりも高く調整する。
最終的な切り替え状態を判断するための閾値2が固定値であると、閾値2付近で妨害波電力がふらついた場合、頻繁にフィルタのON、OFFが切り替わって、この判断結果をブランチAにその都度反映させると、受信中の画音に乱れが発生する。
そこで、上述のように閾値2による判断にヒステリシスを持たせることにより、頻繁にフィルタのON、OFFの切り替わりが低減されて、画音の乱れをさらに抑制することができる。
図6は、この発明の実施の形態3に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。図6に示すように、実施の形態3に係るデジタル放送受信装置100Bは、図1の構成と基本的に同じであるが、バックグラウンド処理用のブランチBにおいてメイン側のブランチAと同じチャンネルを選局し、制御部107Bが、受信品質の改善量から最終的なフィルタ切り替え状態を判定する点で異なる。
なお、図6において、図1と同一または同様に機能する構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図7は、実施の形態3に係るデジタル放送受信方法を示すフローチャートであり、デジタル放送受信装置100BによるフィルタのON、OFF判断に関する処理を示している。また、図7に示す一連の処理は、予め定められた周期で実施するか、画音出力する放送番組を変更する直前、またはフィルタをOFF状態としたときの受信電力が予め定められた閾値(閾値3)を超えた場合に実施してもよい。
なお、以降の説明では、実施の形態1と同様に、ブランチAを画音出力用のブランチ(メイン側)とし、ブランチBをバックグラウンド処理用のブランチとしている。
続いて、制御部107Bは、選局部103bからRFAGC値109bを取得し、OFDM復調部104bからIFAGC値111bおよび受信品質値112bを取得する(ステップST3b)。受信品質値112bとは、受信信号の品質を示す値であり、例えば、C/N比(Carrier/Noise比)が挙げられる。また、RFAGC値109bはRFAGC電圧であり、IFAGC値111bはIFAGC電圧である。
妨害波成分が存在する場合、妨害波成分が存在しない場合に比して、RFAGC値109bは低い値となり、IFAGC値111bは高い値となる。
そこで、制御部107Bは、RFAGC値109bとIFAGC値111bから予め保持しているRFAGC値およびIFAGC値に妨害波電力を対応させたテーブルを参照し、妨害波電力を推定する(ステップST4b)。
妨害波電力に対応する値が閾値1未満である場合(ステップST5b;NO)、制御部107Bは、妨害波成分が存在し得ない受信状況であると判断して、ステップST11bの処理に移行する。ステップST11bにおいて、制御部107Bは、現在の信号経路102b−5に切り替えた状態(フィルタOFF状態)を、最終的な判断結果としてブランチAに反映させる。例えば、ブランチAがフィルタON状態の場合、制御部107Bは、スイッチ制御信号108aによってスイッチ102a−1,102a−2を制御して信号経路102a−4に切り替えさせる。
実施の形態3においても、実施の形態2と同様に、ブランチBもブランチAと同じCHを受信しているので、この段階でフィルタ102b−3の除去対象である妨害波成分の電力によって受信電力が増加したかどうかが判断できない。そこで、フィルタ102b−3をONとして受信品質改善量から最終的な判断を行う。
上述したように、この段階でフィルタ102b−3の除去対象である妨害波成分の電力によって受信電力が増加したかどうかが判断できない。このため、ブランチAの受信CHのみの受信電力が高ければ、所望の受信CHの電力が高い状態であると判断し、閾値1を高くして、妨害波成分が存在し得る受信状況の判定感度を下げる。
このようにすることで、実際の受信状況に応じて閾値1を調整することが可能となる。
そして、制御部107Bは、信号経路102b−5から信号経路102b−4に切り替える前後の受信品質値112bの差分、すなわち、受信品質改善量を算出する(ステップST8b)。
ここで、受信品質改善量が閾値2以上である場合(ステップST9b;YES)、制御部107Bは、妨害波成分が除去されて受信品質が改善した受信状況であると判断して、ステップST11bの処理に移行する。
ステップST11bにおいて、制御部107Bは、現在の信号経路102b−4に切り替えた状態(フィルタON状態)を、最終的な判断結果としてブランチAに反映させる。
この後、ステップST11bにおいて、制御部107Bは、現在の信号経路102b−5に切り替えた状態(フィルタOFF状態)を最終的な判断結果としてブランチAに反映させる。
ブランチAにおいてフィルタ102a−3がON状態の場合、制御部107Bは、閾値1および閾値2を初期値以下に調整する。またブランチAにおいてフィルタ102a−3がOFF状態である場合には、制御部107Bは、閾値1および閾値2を初期値よりも高く調整する。妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを最初に判断するための閾値1が固定値であると、閾値1付近で電力がふらついた場合、最終的な切り替え判定をするために、頻繁にフィルタのON、OFFが切り替わる。また、受信品質改善量の閾値2が固定値であると、閾値2付近で受信品質改善量がふらついた場合、同様に、頻繁にフィルタのON、OFFが切り替わってしまう。
そこで、上述のように閾値1および閾値2による判断にヒステリシスを持たせることにより、頻繁にフィルタのON、OFFの切り替わりが低減されて、ひいてはブランチAにおける画音の乱れをさらに抑制することができる。
Claims (11)
- アンテナを介して受信されるデジタル放送の受信信号から妨害波成分を除去するフィルタと、前記受信信号が前記フィルタを通過して次段へ伝達される第1の信号経路と前記受信信号が前記フィルタを通過せずに次段へ伝達される第2の信号経路との切り替えを行う切り替え部とをそれぞれ有する複数のブランチと、
前記複数のブランチのうち画音出力用のブランチでデジタル放送を受信している際に、残りのいずれかのバックグラウンド処理用のブランチにおいて前記第2の信号経路に切り替えられた状態で、受信状況を示す値を予め定められた第1の閾値と比較した結果に基づいて受信信号に前記妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを判定し、前記妨害波成分が存在し得る受信状況であると判定した場合、前記切り替え部を制御して前記第1の信号経路に切り替え、切り替え前後における前記受信状況を示す値の変化量を予め定められた第2の閾値と比較した結果に基づいて前記妨害波成分が除去されたか否かを判定し、前記妨害波成分が除去されたと判定した場合、この切り替え状態を維持し、前記妨害波成分が除去されていないと判定した場合には、前記切り替え部を制御して前記第2の信号経路に戻し、最終的な切り替え状態を前記画音出力用のブランチに反映させる制御部とを備えるデジタル放送受信装置。 - 前記制御部は、前記画音出力用のブランチが前記第1の信号経路に切り替えられた状態である場合、前記第2の閾値を初期値以下とし、前記画音出力用のブランチが前記第2の信号経路に切り替えられた状態である場合は、前記第2の閾値を前記初期値より高くすることを特徴とする請求項1記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、バックグラウンド処理用のブランチにおいて前記第2の信号経路に切り替え、前記妨害波成分の周波数帯に近いチャンネルを選局させた状態で前記妨害波成分の受信電力に対応する値を求め、この値を前記第1の閾値と比較した結果に基づいて、受信信号に前記妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを判定し、前記妨害波成分が存在し得る受信状況と判定した場合に、前記切り替え部を制御して前記第1の信号経路に切り替え、前記妨害波成分の受信電力に対応する値の変化量を前記第2の閾値と比較した結果に基づいて、前記妨害波成分が除去されたか否かを判定することを特徴とする請求項2記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、前記画音出力用のブランチにおける受信周波数の受信電力が予め定められた第3の閾値以上である場合、前記第1および前記第2の閾値を初期値よりも高くすることを特徴とする請求項3記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、前記画音出力用のブランチの受信周波数と前記妨害波成分の周波数との周波数差が予め定められた第4の閾値以下である場合、前記第1および前記第2の閾値を初期値より低くすることを特徴とする請求項3記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、バックグラウンド処理用のブランチにおいて前記第2の信号経路に切り替え、前記画音出力用のブランチと同じチャンネルを選局させた状態で前記妨害波成分の受信電力に対応する値を求め、この値を前記第1の閾値と比較した結果に基づいて、受信信号に前記妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを判定し、前記妨害波成分が存在し得る受信状況と判定した場合に、前記切り替え部を制御して前記第1の信号経路に切り替え、前記妨害波成分の受信電力に対応する値の変化量を前記第2の閾値と比較した結果に基づいて、前記妨害波成分が除去されたか否かを判定することを特徴とする請求項2記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、前記画音出力用のブランチにおける受信周波数のみの受信電力が予め定められた第3の閾値以上である場合、前記第1の閾値を初期値よりも高くすることを特徴とする請求項6記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、バックグラウンド処理用のブランチにおいて前記第2の信号経路に切り替え、前記画音出力用のブランチと同じチャンネルを選局させた状態で前記妨害波成分の受信電力に対応する値を求め、この値を前記第1の閾値と比較した結果に基づいて、受信信号に前記妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを判定し、前記妨害波成分が存在し得る受信状況と判定した場合に、前記切り替え部を制御して前記第1の信号経路に切り替え、前記妨害波成分の除去による受信品質改善量を前記第2の閾値と比較した結果に基づいて、前記妨害波成分が除去されたか否かを判定することを特徴とする請求項1記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、前記画音出力用のブランチにおける受信周波数のみの受信電力が予め定められた第3の閾値以上である場合、前記第1の閾値を初期値よりも高くすることを特徴とする請求項8記載のデジタル放送受信装置。
- 前記制御部は、前記画音出力用のブランチが前記第1の信号経路に切り替えられた状態である場合、前記第1の閾値および前記第2の閾値を初期値以下とし、前記画音出力用のブランチが前記第2の信号経路に切り替えられた状態である場合、前記第1の閾値および前記第2の閾値を前記初期値より高くすることを特徴とする請求項8記載のデジタル放送受信装置。
- アンテナを介して受信されるデジタル放送の受信信号から妨害波成分を除去するフィルタと、前記受信信号が前記フィルタを通過して次段へ伝達される第1の信号経路と前記受信信号が前記フィルタを通過せずに次段へ伝達される第2の信号経路との切り替えを行う切り替え部とをそれぞれ有する複数のブランチを備えるデジタル放送受信装置のデジタル放送受信方法であって、
制御部が、
前記複数のブランチのうち画音出力用のブランチでデジタル放送を受信している際に、残りのいずれかのバックグラウンド処理用のブランチにおいて前記第2の信号経路に切り替えられた状態で、受信状況を示す値を予め定められた第1の閾値と比較した結果に基づいて、受信信号に前記妨害波成分が存在し得る受信状況であるか否かを判定し、
前記妨害波成分が存在し得る受信状況であると判定した場合、前記切り替え部を制御して前記第1の信号経路に切り替え、切り替え前後における前記受信状況を示す値の変化量を予め定められた第2の閾値と比較した結果に基づいて、前記妨害波成分が除去されたか否かを判定し、
前記妨害波成分が除去されたと判定した場合、この切り替え状態を維持し、前記妨害波成分が除去されていないと判定した場合には、前記切り替え部を制御して前記第2の信号経路に戻し、最終的な切り替え状態を前記画音出力用のブランチに反映させるデジタル放送受信方法。
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