JP6398357B2 - 受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、受信装置に関する。

現在、チューナを備える受信装置が普及している。アンテナから受信される放送信号などの受信信号はチューナにより周波数変換されて復調される。たとえば、チューナは局部発振器とフィルタ回路とデモジュレータとを有する。受信信号は、特許文献１のように、局部発振器から出力される局部発振信号の乗算によりベースバンド信号又は中間周波数信号に周波数変換され、フィルタ回路により不要な周波数帯域の信号が除去され、デモジュレータにより復調される。

また、受信装置には、複数のチューナを備えるものがある。各チューナでは、局部発振器にて局部発振信号が生成されるが、局部発振信号が他のチューナの局部発振信号と乗算されて合成信号が生成されることがある。この合成信号の周波数がチューナの選局チャンネルの周波数に重なると、受信品質が劣化する。

このような問題に対して、各チューナの局部発振信号の周波数を制御することにより、各チューナの局部発振信号同士の乗算による受信品質の劣化を防止できる。たとえば、複数のチューナの発振信号が乗算された合成信号の周波数が各チューナの選局チャンネルの周波数帯域と重ならないように、選局信号の中心周波数を所定周波数ずらすという方法がある。

特開２００９−１４７５２６号公報

しかしながら、受信信号の周波数帯域の近傍に妨害波によるノイズ信号が存在する場合、選局信号の中心周波数を所定周波数ずらすと、ノイズ信号がフィルタ回路の通過周波数帯域内に現れることがある。その場合、ノイズ信号をフィルタ回路を通して除去することができない。そのため、受信品質が劣化するという問題がある。また、特許文献１は、選局信号の中心周波数を所定周波数ずらした場合に現れるノイズ信号の除去について何ら言及していない。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、周波数変換された受信信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一の態様による受信装置は、選局周波数帯域の受信信号に発振信号を乗算して変換信号に周波数変換する周波数変換部と、変換信号の中心周波数が０［Ｈｚ］から所定量ずれた周波数となるように、発振信号の周波数を制御する発振制御部と、変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用し、変換信号の周波数帯域内の信号を選択的に抽出する濾波部と、変換信号の周波数帯域に応じて濾波部の抽出周波数帯域を制御する濾波制御部と、を備える構成（第１の構成）とされる。

上記第１の構成によれば、受信信号は、中心周波数が０［Ｈｚ］から所定量ずれた変換信号に周波数変換される。そのため、変換信号の正及び負の周波数成分は非対称となるが、変換信号の周波数帯域内の信号は、変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用する濾波部により選択的に抽出される。この濾波部の抽出周波数帯域は、変換信号の周波数帯域に応じて制御される。従って、周波数変換された受信信号（すなわち変換信号）の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

また、上記第１の構成の受信装置において、濾波部は、変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用して、正又は負の周波数のうちの一方の周波数成分の周波数帯域外の信号を抑制又は除去するポリフェーズフィルタと、変換信号の正及び負の周波数成分に対して対称に作用する周波数フィルタと、を含む構成（第２の構成）としてもよい。

この第２の構成によれば、変換信号の正又は負の周波数のうちの一方の周波数成分の周波数帯域外の信号はポリフェーズフィルタ及び周波数フィルタにより抑制又は除去できる。また、正又は負の周波数のうちの他方の周波数成分の周波数帯域外の信号は周波数フィルタにより抑制又は除去できる。従って、変換信号の正及び負の周波数成分が非対称であっても、変換信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

或いは、上記第１の構成の受信装置において、濾波部は、変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用して、負の周波数成分の周波数帯域外の信号を抑制又は除去する第１ポリフェーズフィルタと、変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用して、正の周波数成分の周波数帯域外の信号を抑制又は除去する第２ポリフェーズフィルタと、を含む構成（第３の構成）としてもよい。

この第３の構成によれば、変換信号の負の周波数成分の周波数帯域外の信号は第１ポリフェーズフィルタにより抑制又は除去できる。また、正の周波数成分の周波数帯域外の信号は第２ポリフェーズフィルタにより抑制又は除去できる。従って、変換信号の正及び負の周波数成分が非対称であっても、変換信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

また、上記第１〜第３のいずれかの構成の受信装置において、濾波部が、変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用し、変換信号の周波数帯域内の信号を抽出する複素バンドパスフィルタを含む構成（第４の構成）としてもよい。

この第４の構成によれば、正及び負の周波数成分が非対称である変換信号が、正及び負の周波数成分に対して非対称に作用する複素バンドパスフィルタにより抽出される。従って、他の周波数フィルタを用いる必要が無い。よって、比較的簡素な構成で、変換信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

また、上記目的を達成するために、本発明の一の態様による受信装置は、選局周波数帯域の受信信号に発振信号を乗算して変換信号に周波数変換する周波数変換部と、変換信号の中心周波数が受信信号の中心周波数よりも低い中間周波数から所定量ずれた周波数となるように、発振信号の周波数を制御する発振制御部と、変換信号の周波数帯域内の信号を選択的に抽出する濾波部と、濾波部の抽出周波数帯域の中心周波数を中間周波数から所定量ずらす濾波制御部と、を備える構成（第５の構成）とされる。

上記第５の構成によれば、受信信号が変換信号に周波数変換される。該変換信号の中心周波数は受信信号の中心周波数よりも低い中間周波数から所定量ずれた周波数となる。この変換信号の周波数帯域内の信号は、抽出周波数帯域の中心周波数を中間周波数から所定量ずらした濾波部により選択的に抽出される。従って、周波数変換した受信信号（すなわち変換信号）の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

本発明によれば、周波数変換した受信信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる受信装置を提供することができる。

ＢＤレコーダの外観図である。 ＢＤレコーダの内部構成の一例を示すブロック図である。 信号受信部の構成例を示すブロック図である。 第１実施形態に係るチューナの内部構成例を示すブロック図である。 第１実施形態における局部発振器の内部構成例を示すブロック図である。 第１実施形態における局部発振器の他の内部構成例を示すブロック図である。 比較例に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。 第１実施形態の実施例に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。 第２実施形態に係るチューナの内部構成例を示すブロック図である。 第２実施形態に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。 第３実施形態に係るチューナの内部構成例を示すブロック図である。 第３実施形態に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。 第４実施形態に係るチューナの内部構成例を示すブロック図である。 第４実施形態における局部発振器の内部構成例を示すブロック図である。 第４実施形態に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。

以下に、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）レコーダを例として、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、ＢＤレコーダ１００の外観図である。ＢＤレコーダ１００は、ダブルチューナ型の光ディスク記録再生装置であり、外部のアンテナＡＴを介して放送波を受信する。このＢＤレコーダ１００には、ＨＤＭＩ（登録商標）ケーブル５００ａを介して液晶テレビジョン５００が接続されている。

図２は、ＢＤレコーダ１００の内部構成の一例を示すブロック図である。ＢＤレコーダ１００は、図２に示すように、信号受信部１０１、信号処理部１０２、ＯＳＤ（On Screen Display）処理部１０３、光ディスクドライブ１０４、操作入力部１０５、ＨＤＤ（Hard disk drive）１０６、記憶部１０７、通信Ｉ／Ｆ１０８、ＣＰＵ１０９、及びＨＤＭＩ通信部１１０を備えている。これらの構成要素はバスラインＢＬを介して互いに接続されている。

信号受信部１０１は、２つのチューナ１Ａ、１Ｂを含んで構成される受信装置であり、外部のアンテナＡＴと接続されてデジタル放送信号（受信信号）の選局、増幅、及び復調などを行う。これらの処理により、ＭＰＥＧ２方式のデジタル信号であるＴＳ（Transport Stream）が生成される。なお、信号受信部１０１については後に詳述する。

信号処理部１０２は、該ＴＳを音声デジタル信号と映像デジタル信号とに分離する。また、信号処理部１０２は、ＴＳからＥＳ（Elementary Stream）を生成して復号し、各種デジタル信号に変換する。該デジタル信号は、たとえば液晶テレビジョン５００に出力される場合には、まずＨＤＭＩ通信部１１０に出力される。また、ＢＤレコーダ１００が録画を行う場合には、該デジタル信号は、信号処理部１０２により更に所定の処理が行われて光ディスクドライブ１０４又はＨＤＤ１０６に与えられる。また、ＢＤレコーダ１００が再生を行う場合には、光ディスクドライブ１０４又はＨＤＤ１０６から読み出されたデータに信号処理部１０２により復号を含む所定の処理が行われる。こうして生成されるデジタル信号は、たとえば液晶テレビジョン５００に出力するために、ＨＤＭＩ通信部１１０に入力される。

ＯＳＤ処理部１０３は、たとえば、信号処理部１０２から出力される映像信号にＯＳＤ画像データを含む信号を重畳してＨＤＭＩ通信部１１０に出力する。或いは、ＯＳＤ処理部１０３は、上記重畳は行わずに、メニュー画面等のＯＳＤ画像データをＨＤＭＩ通信部１１０に出力する。

光ディスクドライブ１０４は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）メディア、或いはＢＤメディアなどの光記録ディスク媒体に対して光学的に各種データの読み取り／書き込みを行うための光学装置である。

操作入力部１０５は、ユーザ入力を受け付け、該ユーザ入力に基づく入力信号をＣＰＵ１０９に出力する。

ＨＤＤ１０６は、様々なデータを非一時的に記録する磁気記録媒体である。なお、ＨＤＤ１０６は、図２のようにＢＤレコーダ１００に内蔵されてもよいし、外付けされてもよい。

通信Ｉ／Ｆ１０８は、ＢＤレコーダ１００をインターネットなどのネットワークＮＴと接続させるための物理的な通信インターフェースである。ＨＤＭＩ通信部１１０は、ＨＤＭＩケーブル５００ａが接続されるポートを有し、該ＨＤＭＩケーブル５００ａを介して液晶テレビジョン５００とＨＤＭＩ規格に準じた通信を行う。

記憶部１０７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０７ａ及びフラッシュメモリ１０７ｂを含んで構成される。ＲＡＭ１０７ａは、たとえばＣＰＵ１０９のワークメモリとして用いられ、ＣＰＵ１０９によって各種情報処理が行われる際の処理データが一時的に記憶される。フラッシュメモリ１０７ｂは、不揮発性の記憶媒体であり、ＢＤレコーダ１００の各構成要素（特にＣＰＵ１０９）で用いられるプログラム及び制御情報などの様々な情報を非一時的に格納している。

ＣＰＵ１０９は、フラッシュメモリ１０７ｂに格納されたプログラム及び制御情報などを用いて、ＢＤレコーダ１００の各構成要素を制御する制御部である。ＣＰＵ１０９は、機能的構成要素として、利得制御部１０９ａと、発振制御部１０９ｂと、濾波制御部１０９ｃと、を含んで構成されている。利得制御部１０９ａは、信号受信部１０１の第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂの利得を制御する。発振制御部１０９ｂは、第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂの局部発振器１４（後述する図４参照）を制御する。濾波制御部１０９ｃは、第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂの各種周波数フィルタを制御する。

次に、信号受信部１０１の要部について説明する。図３は、信号受信部１０１の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、信号受信部１０１は、第１チューナ１Ａと、第２チューナ１Ｂと、分配器３と、デモジュレータ４と、を含んで構成されている。

アンテナＡＴを介して受信した受信信号は、分配器３で分配されて、第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂに出力される。第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂは、ダイレクトコンバージョン方式（所謂Ｚｅｒｏ−ＩＦ方式）のチューナ装置であり、受信信号から選局周波数帯域以外の信号を抑制又は除去して、ベースバンド信号（変換信号）に周波数変換し、デモジュレータ４に出力する。デモジュレータ４は、各ベースバンド信号を復調した復調信号を出力する。

次に、各チューナ１Ａ、１Ｂについて詳述する。なお、第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂは同一構成であるため、以下では、第１チューナ１Ａと第２チューナ１Ｂとを区別せずに、チューナ１として説明する。第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂの各構成要素についても同様である。

図４は、第１実施形態に係るチューナ１の内部構成例を示すブロック図である。チューナ１は、バンドパスフィルタ１１、第１可変利得器１２、差動器１３、局部発振器１４、第１ミキサ１５、第２ミキサ１６、ポリフェーズフィルタ１７、第１ローパスフィルタ１８、第２ローパスフィルタ１９、第２可変利得器２０、及び第３可変利得器２１を含んで構成されている。

チューナ１にはアンテナＡＴで受信した放送波に基づく受信信号が入力される。バンドパスフィルタ１１は、帯域通過型の周波数フィルタであり、選局周波数帯域外の信号を除去すべく、受信信号から選局周波数帯域の信号を抽出して出力する。たとえば、デジタルテレビジョン放送を受信している場合には、選局したデジタルテレビジョン放送に割り当てられた周波数帯域の信号が抽出される。

第１可変利得器１２は、バンドパスフィルタ１１の出力信号の利得を調整する。

差動器１３は、第１可変利得器１２の出力信号を同位相のままで信号線Ｌａに出力するとともに、該出力信号を逆位相にして信号線Ｌｂに出力する。すなわち、信号線Ｌｂに出力される受信信号の位相は、信号線Ｌａに出力される受信信号の位相と１８０°異なっている。これらの信号はともに、第１及び第２ミキサ１５、１６に入力される。

局部発振器１４は、発振制御部１０９ｂから出力される制御信号に基づいて、受信信号の中心周波数ｆＲＦに所定周波数Δｆを加えた周波数ｆＬＯの第１及び第２局部発振信号Ｌｏ_I、Ｌｏ_Qを生成する。第１局部発振信号Ｌｏ_Iの位相は第２局部発振信号Ｌｏ_Qの位相とは９０°異なっている。局部発振器１４は、第１ミキサ１５に第１局部発振信号Ｌｏ_Iを出力し、第２ミキサ１６に第２局部発振信号Ｌｏ_Qを出力する。

第１ミキサ１５は、差動器１３から出力される各信号に第１局部発振信号Ｌｏ_Iを乗算し、中心周波数が０［Ｈｚ］から所定周波数Δｆずれた周波数帯域のベースバンド信号に周波数変換する。なお、以下では、信号線Ｌａから入力される受信信号に第１局部発振信号Ｌｏ_Iを乗算したベースバンド信号をＩ＋信号と呼び、信号線Ｌｂから入力される受信信号に第１局部発振信号Ｌｏ_Iを乗算したベースバンド信号をＩ−信号と呼ぶ。Ｉ＋信号の位相はＩ−信号の位相とは１８０°異なっている。

第２ミキサ１６は、差動器１３から出力される各信号に第２局部発振信号Ｌｏ_Qを乗算して、中心周波数が０［Ｈｚ］から所定周波数Δｆずれた周波数帯域のベースバンド信号に周波数変換する。第２ミキサ１６から出力されるベースバンド信号は、第１ミキサ１５から出力されるベースバンド信号とは位相が９０°異なる信号である。なお、以下では、信号線Ｌａから入力される受信信号に第２局部発振信号Ｌｏ_Qを乗算したベースバンド信号をＱ＋信号と呼び、信号線Ｌｂから入力される受信信号に第２局部発振信号Ｌｏ_Qを乗算したベースバンド信号をＱ−信号と呼ぶ。Ｑ＋信号の位相はＱ−信号の位相とは１８０°異なっている。

また、以下では、Ｉ＋信号及びＩ−信号を総称してＩ信号と呼び、Ｑ＋信号及びＱ−信号を総称してＱ信号と呼ぶことがある。Ｉ信号の位相はＱ信号の位相とは９０°異なっている。Ｉ信号及びＱ信号はポリフェーズフィルタ１７に出力される。さらに、以下では、Ｉ信号及びＱ信号を総称して複素信号Ｉ／Ｑと呼ぶことがある。

ポリフェーズフィルタ１７は、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分に対して非対称に作用する帯域制限型の周波数フィルタである。ポリフェーズフィルタ１７は、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域外の所定周波数帯域の信号を抑制又は除去する。ポリフェーズフィルタ１７が作用する阻止周波数帯域は、濾波制御部１０９ｃから出力される制御信号に応じて設定可能であり、該制御信号に基づいて周波数軸上の正方向又は負方向にシフトさせることができる。

第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９は、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分に対して対称に作用する帯域通過型の周波数フィルタであり、特に、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域内の信号を抽出する。すなわち、第１ローパスフィルタ１８は、ポリフェーズフィルタ１７から出力されるＩ信号の周波数帯域内の信号を抽出し、その周波数帯域の上限よりも高く且つ該上限近傍の周波数帯域の信号成分を抑制又は除去する。また、第２ローパスフィルタ１９は、ポリフェーズフィルタ１７から出力されるＱ信号の周波数帯域内の信号を抽出し、その周波数帯域の上限よりも高く且つ該上限近傍の周波数帯域の信号成分を抑制又は除去する。第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９が作用する通過周波数帯域は、濾波制御部１０９ｃから出力される制御信号に応じて設定可能であり、該制御信号に基づいて周波数軸上の正方向又は負方向にシフトさせることができる。

本実施形態では、たとえば複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域の中心周波数が正の周波数側にずれている場合、ポリフェーズフィルタ１７の阻止周波数帯域は、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域の負の高周波側に設定される。従って、ポリフェーズフィルタ１７は、複素信号Ｉ／Ｑから、その負の周波数帯域の上限よりも高く且つ該上限近傍の周波数帯域の信号成分を除去する。なお、ポリフェーズフィルタ１７の阻止周波数帯域の上限は、第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９の通過周波数帯域の負の上限より低い周波数（通過周波数帯域内の周波数）であることが好ましい。こうすれば、ポリフェーズフィルタ１７で除去されない信号成分は第１又は第２ローパスフィルタ１８、１９で除去される。

なお、本実施形態において、ポリフェーズフィルタ１７、第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９は、本発明の濾波部の一例である。この構成によれば、複素信号Ｉ／Ｑの負の周波数成分の周波数帯域外の信号はポリフェーズフィルタ１７により抑制又は除去できる。また、Ｉ信号の周波数帯域外の信号は第１ローパスフィルタ１８により抑制又は除去でき、Ｑ信号の周波数帯域外の信号は第２ローパスフィルタ１９により抑制又は除去できる。従って、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分が非対称であっても、Ｉ信号及びＱ信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。なお、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域の中心周波数が負の周波数側にずれている場合も、ポリフェーズフィルタ１７の阻止周波数帯域を、複素信号Ｉ／Ｑの正の周波数成分の周波数帯域に設定することにより、上記と同様にＩ信号及びＱ信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

第２可変利得器２０は、第１ローパスフィルタ１８から出力されるＩ信号の利得を調整してデモジュレータ４に出力する。第３可変利得器２１は、第２ローパスフィルタ１９から出力されるＱ信号の利得を調整してデモジュレータ４に出力する。

次に、局部発振器１４について説明する。図５は、局部発振器１４の内部構成例を示すブロック図である。局部発振器１４は、基準信号発生器１４１、位相比較器１４２、ループフィルタ１４３、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）１４４、可変分周器１４５、及び複素信号変換器１４６を含んで構成される。

基準信号発生器１４１は、一定の周波数の基準信号を生成して、位相比較器１４２に出力する。位相比較器１４２は、可変分周器１４５から出力される後述の分周信号と基準信号とを比較し、その位相差を示す位相差信号をループフィルタ１４３に出力する。ループフィルタ１４３は、位相差信号に基づいて、ＶＣＯ１４４を制御する直流の周波数制御電圧を出力する。ＶＣＯ１４４は、周波数制御電圧に応じた周波数の発振信号を出力する電圧制御発振器であり、該発振信号を可変分周器１４５及び複素信号変換器１４６に出力する。可変分周器１４５は、発振制御部１０９ｂから出力される制御信号に基づく分周比で発振信号を分周する。すなわち、分周比は該制御信号に応じて変更可能である。分周された発振信号は分周信号として位相比較器１４２に出力される。

複素信号変換器１４６は、ＶＣＯ１４４から出力される発振信号を第１局部発振信号Ｌｏ_Iとして第１ミキサ１５に出力する。また、複素信号変換器１４６は、第１局部発振信号Ｌｏ_Iとは９０°位相が異なる第２局部発振信号Ｌｏ_Qを生成して第２ミキサ１６に出力する。

このほか、局部発振器１４は、図６のように、可変分周器１４７をさらに含んでいてもよい。この可変分周器１４７は、ＶＣＯ１４４から出力される発振信号を発振制御部１０９ｂから出力される制御信号に応じて変更可能な分周比で分周し、複素信号変換器１４６に出力する

次に、チューナ１の動作について、ポリフェーズフィルタ１７を備えない比較例と、ポリフェーズフィルタ１７を備える本実施形態の実施例を用いて説明する。図７は、比較例に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。図８は、第１実施形態の実施例に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。図７及び図８では、＋Δｆずらして周波数変換した場合のベースバンド信号Ｓ１及び第１又は第２ローパスフィルタ１８、１９の通過周波数帯域ＬＰを実線で示し、＋Δｆずらさないで周波数変換した場合のベースバンド信号及び第１又は第２ローパスフィルタ１８、１９の通過周波数帯域を点線で示している。

図７及び図８では、妨害波によるノイズ信号Ｎ０が、受信信号の周波数帯域Ｓ０の高周波数側且つ該周波数帯域の上限近傍に現れる場合を想定している。ダイレクトコンバージョン方式のチューナ１では、受信信号は、その中心周波数ｆＲＦから所定量の周波数＋Δｆずらした周波数ｆＬＯを用いて周波数変換する。そのため、変換後のベースバンド信号であるＩ信号及びＱ信号の中心周波数ｆｃは周波数０［Ｈｚ］からΔｆずれる。従って、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分は非対称となる。

＜比較例＞
変換前ではノイズ信号Ｎ０が受信信号の周波数帯域Ｓ０の高周波数側にあったが、変換後ではノイズ信号Ｎ１は、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域Ｓ１の負の高周波数側に現れ、さらに第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９の通過周波数帯域ＬＰ内にある。また、比較例では、チューナ１にポリフェーズフィルタ１７がない。従って、ノイズ信号Ｎ１は除去されない。この場合、図７に示すように、ノイズ信号Ｎ１の正の周波数に折り返して見えるノイズ信号Ｎ２が、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域Ｓ１と重なる周波数帯域に現れる。このように、比較例では、ノイズ信号Ｎ１及びＮ２を除去できない。

＜実施例＞
一方、実施例では、チューナ１がポリフェーズフィルタ１７を有している。また、図８に示すように、変換後のノイズ信号Ｎ１はポリフェーズフィルタ１７の阻止周波数帯域Ｐ内にある。そのため、変換後のノイズ信号Ｎ１は除去される。さらに、ノイズ信号Ｎ１の除去により、比較例ではノイズ信号Ｎ１の正の周波数に折り返して見えていたノイズ信号Ｎ２（図７参照）は複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域Ｓ１の高周波数側には現れない。従って、実施例では、変換前のノイズ信号Ｎ０に由来するノイズ信号Ｎ１、Ｎ２をＩ信号及びＱ信号から抑制又は除去できる。よって、チューナ１の受信品質の劣化を防止することができる。

以上、第１実施形態について説明した。第１実施形態によれば、受信信号は、中心周波数が０［Ｈｚ］から所定量の周波数Δｆずれた複素信号Ｉ／Ｑに周波数変換される。そのため、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分は非対称となるが、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域内の信号は複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分に対して非対称に作用する濾波部（ポリフェーズフィルタ１７、第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９）により選択的に抽出される。また、この濾波部の抽出周波数帯域は、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域に応じて制御される。従って、周波数変換された受信信号（すなわちＩ信号及びＱ信号）の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９に代えて、チューナ１が第２ポリフェーズフィルタ１７ｂを備える。また、この第２ポリフェーズフィルタ１７ｂを用いて、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域Ｓ１の高周波数側に現れるノイズ信号Ｎ２を除去する。それ以外は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図９は、第２実施形態に係るチューナ１の内部構成例を示すブロック図である。チューナ１は、バンドパスフィルタ１１、第１可変利得器１２、差動器１３、局部発振器１４、第１ミキサ１５、第２ミキサ１６、第１ポリフェーズフィルタ１７ａ、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂ、第２可変利得器２０、及び第３可変利得器２１を含んで構成されている。

第１及び第２ポリフェーズフィルタ１７ａ、１７ｂはどちらも、Ｉ信号及びＱ信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用する帯域制限型の周波数フィルタである。第１ポリフェーズフィルタ１７ａは、複素信号Ｉ／Ｑの負の周波数帯域外の所定周波数帯域の信号を抑制又は除去する。また、第１ポリフェーズフィルタ１７ａから出力されるＩ信号及びＱ信号は、互いに入れ換えられて、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂに入力される。すなわち、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂにおいて、第１ポリフェーズフィルタ１７ａのＩ信号の入力端子に対応する入力端子には、第１ポリフェーズフィルタ１７ａから出力されるＱ信号が入力される。また、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂにおいて、第１ポリフェーズフィルタ１７ａのＱ信号の入力端子に対応する入力端子には、第１ポリフェーズフィルタ１７ａから出力されるＩ信号が入力される。

さらに、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂから出力されるＩ信号及びＱ信号は、互いに入れ換えられて、第２可変利得器２０、第３可変利得器２１にそれぞれ入力される。すなわち、第２可変利得器２０には、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂから出力されるＩ信号が入力される。また、第３可変利得器２１には、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂから出力されるＱ信号が入力される。

従って、第２ポリフェーズフィルタ１７ｂは、入れ替え前の複素信号Ｉ／Ｑの正の周波数帯域外の所定周波数帯域の信号を抑制又は除去する。なお、第１及び第２ポリフェーズフィルタ１７ａ、１７ｂが作用する阻止周波数帯域Ｐ１、Ｐ２はそれぞれ、濾波制御部１０９ｃから出力される制御信号に応じて設定可能であり、該制御信号に基づいて周波数軸上の正方向又は負方向にシフトさせることができる。

本実施形態において、第１及び第２ポリフェーズフィルタ１７ａ、１７ｂは、本発明の濾波部の一例である。この構成によれば、複素信号Ｉ／Ｑの負の周波数帯域外の信号は第１ポリフェーズフィルタ１７ａにより抑制又は除去できる。また、複素信号Ｉ／Ｑの正の周波数帯域外の信号は第２ポリフェーズフィルタ１７ｂにより抑制又は除去できる。従って、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分が非対称であっても、Ｉ信号及びＱ信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

図１０は、第２実施形態に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。図１０に示すように、変換後のノイズ信号Ｎ１は第１ポリフェーズフィルタ１７ａの阻止周波数帯域Ｐ１内にある。そのため、変換後のノイズ信号Ｎ１は除去される。さらに、ノイズ信号Ｎ１の除去により、ノイズ信号Ｎ１の正の周波数に折り返して見えるノイズ信号Ｎ２（図７の比較例参照）は複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域Ｓ１の高周波数側には現れない。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、ポリフェーズフィルタ１７に代えて、チューナ１が複素バンドパスフィルタ２２を備える。それ以外は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１１は、第３実施形態に係るチューナ１の内部構成例を示すブロック図である。チューナ１は、バンドパスフィルタ１１、第１可変利得器１２、差動器１３、局部発振器１４、第１ミキサ１５、第２ミキサ１６、複素バンドパスフィルタ２２、第２可変利得器２０、及び第３可変利得器２１を含んで構成されている。なお、複素バンドパスフィルタ２２は、本発明の濾波部の一例である。

複素バンドパスフィルタ２２は、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数成分に対して非対称に作用する帯域通過型の周波数フィルタであり、複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域内の信号を抽出する。複素バンドパスフィルタ２２が作用する通過周波数帯域ＣＢＰは、濾波制御部１０９ｂから出力される制御信号に応じて、周波数軸上の正方向又は負方向にシフトさせることができる。

図１２は、第３実施形態に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。図１２に示すように、複素バンドパスフィルタ２２の通過周波数帯域ＣＢＰは、複素信号Ｉ／Ｑの正及び負の周波数特性に対して非対称に作用し、通過周波数帯域ＣＢＰ内の信号を抽出する。従って、複素バンドパスフィルタ２２は、周波数軸上の複素信号Ｉ／Ｑの周波数帯域Ｓ１を抽出することができる。抽出されたＩ信号は第２可変利得器２０に出力され、抽出されたＱ信号は第３可変利得器２１に出力される。

以上、第３実施形態について説明した。第３実施形態の構成によれば、正及び負の周波数成分が非対称である複素信号Ｉ／Ｑが、正及び負の周波数成分に対して非対称に作用する複素バンドパスフィルタ２２により抽出される。従って、他の周波数フィルタを用いる必要が無い。よって、比較的簡素な構成で、Ｉ信号及びＱ信号の周波数帯域近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、チューナ１（すなわち第１及び第２チューナ１Ａ、１Ｂ）がＬｏｗ−ＩＦ方式の受信装置である。それ以外は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１３は、第４実施形態に係るチューナ１の内部構成例を示すブロック図である。チューナ１は、第１バンドパスフィルタ１１ａ、第１可変利得器１２、局部発振器１４、ミキサ１５、第２バンドパスフィルタ１１ｂ、及び第２可変利得器２０を含んで構成されている。

第１バンドパスフィルタ１１ａは、チューナ１に入力された受信信号から選局周波数帯域の信号成分を抽出する帯域通過型の周波数フィルタである。第１可変利得器１２は第１バンドパスフィルタ１１ａの出力信号の利得を調整する。

局部発振器１４は、発振制御部１０９ｂから出力される制御信号に基づいて、受信信号の中心周波数ｆＲＦに、ｆＲＦよりも低い中間周波数ｆＩＦと周波数Δｆを加えた周波数ｆＬＯの局部発振信号を生成する。図１４は、第４実施形態における局部発振器１４の内部構成例を示すブロック図である。一定周波数の基準信号が、基準信号発生器１４１にて生成され、可変分周器１４５から出力される分周信号と位相比較器１４２にて比較される。また、位相比較器１４２は両者の位相差を示す位相差信号を出力する。ループフィルタ１４３は、該位相差信号に基づいてＶＣＯ１４４を制御する直流の周波数制御電圧を生成する。ＶＣＯ１４４は、周波数制御電圧に応じた周波数の発振信号を生成する。該発振信号は、可変分周器１４５及びミキサ１５に出力される。可変分周器１４５は、発振制御部１０９ｂから出力される制御信号に基づく分周比で発振信号を分周する。すなわち、分周比は該制御信号に応じて変更可能である。分周された発振信号は分周信号として位相比較器１４２に出力される。

ミキサ１５は、第１可変利得器１２の出力信号に局部発振信号を乗算して中間周波数信号に周波数変換する。なお、以下では、中間周波数信号をＩＦ信号と呼ぶ。

第２バンドパスフィルタ１１ｂは、ＣＰＵ１０９から出力される制御信号により通過周波数帯域が可変に調節される帯域通過型の可変周波数フィルタである。第２バンドパスフィルタ１１ｂは、ＩＦ信号の周波数帯域を抽出して、第２可変利得器２０に出力する。第２可変利得器２０は該ＩＦ信号を増幅して、デモジュレータ４に出力する。

次に、本実施形態における周波数変換について説明する。図１５は、第４実施形態に係る受信信号の周波数変換の一例を示す。図１５に示すように、第２バンドパスフィルタ１１ｂの通過周波数帯域ＢＰは、受信信号の周波数帯域Ｓ０のずれ＋Δｆと同じ量だけ正方向にシフトしている。従って、第２バンドパスフィルタ１１ｂは、周波数軸上のＩＦ信号の周波数帯域Ｓ１を抽出することができる。抽出されたＩＦ信号は第２可変利得器２０に出力される。

以上、第４実施形態について説明した。第４実施形態によれば、受信信号がＩＦ信号に周波数変換される。該ＩＦ信号の中心周波数ｆｃは受信信号の中心周波数ｆＲＦよりも低い中間周波数ｆＩＦから所定量Δｆずれた周波数となる。このＩＦ信号の周波数帯域Ｓ１内の信号は、通過周波数帯域ＢＰの中心周波数を中間周波数ｆＩＦから所定量の周波数Δｆずらした第２バンドパスフィルタ１１ｂにより選択的に抽出される。従って、周波数変換した受信信号（すなわちＩＦ信号）の周波数帯域Ｓ１近傍に存在するノイズ信号を抑制又は除去できる。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

たとえば、上述の第１〜第３実施形態において、ポリフェーズフィルタ１７、１７ａ、１７ｂ又は複素バンドパスフィルタ２２は、第１及び第２ミキサ１５、１６と第２及び第３可変利得器２０、２１との間に、複数接続されていてもよい。こうすれば、各ポリフェーズフィルタ１７、１７ａ、１７ｂが作用する阻止周波数帯域、又は各複素バンドパスフィルタ２２が作用する通過周波数帯域を変えることによりノイズ信号を抑制又は除去する周波数帯域を広げることができる。或いは、阻止周波数帯域と通過周波数帯域外の帯域とが重複する周波数帯域においてノイズ信号を抑制又は除去する効果をさらに高めることができる。

また、上述の第１〜第３実施形態において、ポリフェーズフィルタ１７、１７ａ、１７ｂ、複素バンドパスフィルタ２２、第１及び第２ローパスフィルタ１８、１９はいずれもチューナ１の構成要素であったが、本発明の範囲はこの例示に限定されない。これらの少なくともいずれかは、デモジュレータ４の構成要素、或いは、チューナ１及びデモジュレータ４から独立した構成要素であってもよい。

また、上述の第１〜第４実施形態では、本発明を２つのチューナ１Ａ、１Ｂを備えるＢＤレコーダ１００に適用しているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。チューナ１の数は特に限定されない。たとえば、シングルチューナであっても、チューナ１（特にＶＣＯ１４４）の不要輻射を抑制するために、ベースバンド信号又はＩＦ信号の中心周波数をずらすことがある。本発明はこのような場合でのノイズ信号の抑制又は除去にも有効である。

また、上述の第１〜第４実施形態では、本発明を２つのチューナ１を備えるＢＤレコーダ１００に適用しているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。本発明は、ベースバンド信号又は中間周波数信号を所定量の周波数ずらすチューナ１を搭載する電子機器に広く適用することができる。たとえば、液晶テレビジョン５００などの表示装置、ＤＶＤレコーダ及びラジオ装置などのＡＶ（Audio Visual）機器、無線通信機器などに広く利用可能である。

１００ ＢＤレコーダ
１０１ 信号受信部
１０２ 信号処理部
１０３ ＯＳＤ処理部
１０４ 光ディスクドライブ
１０５ 操作入力部
１０６ ＨＤＤ
１０７ 記憶部
１０７ａ ＲＡＭ
１０７ｂ フラッシュメモリ
１０８ 通信Ｉ／Ｆ
１０９ ＣＰＵ
１０９ａ 利得制御部
１０９ｂ 発振制御部
１０９ｃ 濾波制御部
１１０ ＨＤＭＩ通信部
１、１Ａ、１Ｂ チューナ
１１ バンドパスフィルタ
１２ 可変利得器
１３ 差動器
１４ 局部発振器
１４１ 基準信号発生器
１４２ 位相比較器
１４３ ループフィルタ
１４４ ＶＣＯ
１４５、１４７ 可変分周器
１４６ 複素信号変換器
１５ 第１ミキサ
１６ 第２ミキサ
１７ ポリフェーズフィルタ
１８ 第１ローパスフィルタ
１９ 第２ローパスフィルタ
２０ 第２可変利得器
２１ 第３可変利得器
２２ 複素バンドパスフィルタ
３ 分配器
４ デモジュレータ
５００ 液晶テレビジョン
５００ａ ＨＤＭＩケーブル
ＡＴ アンテナ

Claims (4)

1. 選局周波数帯域の受信信号に発振信号を乗算して変換信号に周波数変換する周波数変換部と、
   前記発振信号の周波数を制御する発振制御部と、
   前記変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用し、前記変換信号の周波数帯域内の信号を選択的に抽出する濾波部と、
   前記変換信号の周波数帯域に応じて前記濾波部の抽出周波数帯域を制御する濾波制御部と、
   を備え、
   前記変換信号は、ベースバンド信号であり、
   前記発振制御部は、前記変換信号の中心周波数が０［Ｈｚ］から所定量ずれた周波数となるように、前記発振信号の周波数を制御する受信装置。
2. 前記濾波部は、
   前記変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用して、前記正又は負の周波数のうちの一方の周波数成分の周波数帯域外の信号を抑制又は除去するポリフェーズフィルタと、
   前記変換信号の正及び負の周波数成分に対して対称に作用する周波数フィルタと、
   を含む請求項１に記載の受信装置。
3. 前記濾波部は、
   前記変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用して、前記負の周波数成分の周波数帯域外の信号を抑制又は除去する第１ポリフェーズフィルタと、
   前記変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用して、前記正の周波数成分の周波数帯域外の信号を抑制又は除去する第２ポリフェーズフィルタと、
   を含む請求項１に記載の受信装置。
4. 前記濾波部が、前記変換信号の正及び負の周波数成分に対して非対称に作用し、前記変換信号の周波数帯域内の信号を抽出する複素バンドパスフィルタを含む請求項１〜請求項３のいずれかに記載の受信装置。

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