JPH01274593A - 衛星放送受信機画質表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、衛星放送受信機に係り、特に受信電波の品質
を表示することにより、アンテナの設置角度の調整等に
役立てることができる衛星放送受信機の受信画質表示装
置に関する。

従来の技術 静止衛星を利用した放送局間のテレビ信号の伝送が、実
用に供されて以来久しいが、我国では世界にさきがけで
一般家庭での直接受信を行なう実用衛星放送が開始され
た。一般に衛星放送は第９図に示す様にマイクロ波帯の
電波をテレビ信号で変調して、静止衛星から電波を放射
し、地上においてパラボラアンテナ等による衛星放送用
アンテす（日本ではＢＳアンテナと統一呼称されている
ので以下常にＢＳアンテナ３１と称する）で電波を集束
した後、超低′雑音増幅器を含む衛星放送用コンバータ
（日本ではＢＳコンバータと統一呼称されているので以
下常にＢＳコンバータ３２と称する）を用いて、ＩＧＨ
ｚ帯に周波数変換する。ＢＳコンバータ３２からの出力
信号は同軸ケーブル３３を用いて、屋内にある衛星放送
受信機（日本ではＢＳチューナと統一呼称されているの
で以下常にＢＳチューナ３４と称する）において選局及
びＦＭ復調等の信号処理をされて、映像信号及び音声信
号が出力され、これがテレビ受像機３５に入力される。

ところで高品質の画像を得るためには、復調された映像
信号のＳＮ比を大きくする必要がある。

復調された映像信号のＳＮ比（信号レベル対雑音レベル
比）は受信信号のＣＮ比（搬送波レベル対人力雑音レベ
ル比）に比例するので、ＣＮ比を大きくする必要がある
。ＣＮ比を大きくするためには、より低雑音のＢＳコン
バータを用いて雑音レベルを小さくすることと、より高
利得を有するＢＳアンテナを用いて搬送波レベルを大き
くすることとが必要である。ＢＳアンテナの利得は、直
接受信システムでは通常３６ｄＢ１程度の高利得アンテ
ナが用いられるので、その半値角は約２度であり、アン
テナの指向上は極めて強い。このため、アンテナの能力
を最大限引出すためには、アンテナを設置時に精度よく
電波の到来方向に向ける必要がある。

この目的のため従来は、ＢＳチューナ３４のＡＧＣ端子
電圧を用いて、ＢＳチューナ３４への入力信号レベルの
強度に比例する出力電圧を得て、これを第９図に示すよ
うに電圧計３６等を利用して表示していた。ＡＧＣ出力
端子電圧を用いてアンテナの方向調整をするＢＳチュー
ナは、例えば第１０図に示すように構成される。第１０
図はＢＳチューナの１．ｔＩＦ入力段からＡＧＣ検波段
までの概略のブロックダイヤ図である。第１０図４１は
ＢＳチューナの１．ｔＩＦ入力端子、４２は１、ｔＩＦ
増幅器、４３は周波数変換器、４４は局部発振器、４５
はＡＧＣ増幅器（可変利得増幅器）、４６はバンドパス
フィルタ（ＢＰＦ）、４７はＡＧＣ検波器、４８はＤＣ
レベルシフト増幅器、４９はＡＧＣ出力端子である。１
．ｔＩＦ入力端子４１より人力されたＢＳＩＦ信号は周
波数変換器４３より選局され、次にＡＧＣ増幅器４５　
、８ＰＦ４６を介して、復調器へ信号が入力される。Ａ
ＧＣ検波器４７は、信号のレベルを検出するものであり
、検出レベルの大きさに応じてＡＧＣの制御電圧ｖ０を
出力する。ＡＧＣ増幅器４５は可変利得増幅器であり、
制御電圧Ｖ０により利得が変化することにより、ＡＧＣ
の検波レベルが一定となるように動作する。

第１１図はＡＧＣ増幅器４５の利得制御特性の一例を示
した図である。−船釣にトランジスタのフォワードＡＧ
Ｃ方式が用いられるので、第１１図に示す様に制御電圧
が高い程、利得が減少する。

ＡＧＣ増幅器の利得が高い時は、１．ｔＩＦ信号の入力
レベルが低い場合であり、逆に利得が低い時は、入力レ
ベルが高い時である。このためＡＧＣの制御電圧ｖ０と
１３ｔＩＦ入力信号レベルとの関係は第１２図に示すよ
うにほぼ比例関係にある。

８５チユーナの１ｓｔＩＦ人力信号のレベルＣは、（１
）式で表わすことができる。（文献：衛星放送受信機そ
の１目標定格、電波技術協会） Ｃ＝Ｅ　ＩＲＰ−Ｌ（−Ｇ、・β・Ｒ−Ｇ、・Ｌｋ　　
　・・曲（１）ここでＥＩＲＰ：衛星の等価等方放射電
力Ｌｆ：自由空間伝搬損失 Ｇ、：アンテナ利得 β：アンテナポインティング損失 Ｒ：降雨減衰 Ｇ、：ＢＳコンバータ利得 Ｌｋ：ケーブルによる減衰 （１）式によれば、ＢＳチューナの１．ｔＩＦ入力信号
レベルはアンテナポインティング損失と逆比例の関係が
あるので、ＡＧＣ制御電圧をａＳチューナの付属端子と
して出力し、これを電圧計等で表示すれば、アンテナ設
置時にアンテナポインティング損失が０となり、１．ｔ
ＩＦ信号入力レベルが最大となるようにアンテナ方向調
整を行なうことが可能である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上言謁ような構成では、（１）式から判
るように、ＢＳチューナの１ｓｔＩＦ入力信号レベルは
画質の良さを決定づけるＢＳアンテナ１への電波の入力
強度だけでなく、日Ｓコン／　ＮＩ＋−タの利得及びＢ
ＳコンバータとＢＳチューナとを接続する同軸ケーブル
による減衰によって変化する。

ＢＳコンバータの利得は４ａｄＥｌ±４ｄＢであり、同
軸ケーブルの減衰は１０ｍ〜３０ｍの長さを考えると４
ｄＢ〜１５ｄＢの範囲である。両者の和をとれば、設置
時の１．ｔＩＦ信号信号入力レベル筒囲は１９ｄＢもの
広さになってしまう。このため従来例テは、ＢＳコンバ
ータの利得及び同軸ケーブルの長さというＢＳ受信シス
テムにおけるテレビ信号の受信ＣＮ比と直接的に関係の
ない量によってＡＧＣ出力端子レベルが変化する。この
ためＡＧＣ出力端子を用いれば、アンテナの方向調整に
は有用であるが、受信画像の良否（受信画質）を表示す
ることには使用できないという課題があつた。

本発明は上記課題に鑑み、衛星放送受信機の受信ＣＮ比
を表示し、これによりアンテナ設置時の方向調整にも使
用できる安定した受信画質表示回路を提供することを目
的としている。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の衛星放送受信機画質
表示装置は、衛星テレビ信号を入力として、復調出力信
号の成分よりテレビ信号成分、即ち映像輝度成分と映像
搬送色信号成分と音声副搬送波の変調信号成分とを除去
し、雑音成分を取出すバンドパスフィルタと、取出され
た雑音成分を検波に必要なレベルまで増幅する第１の増
幅器と、増幅された雑音を入力として検波して雑音成分
の大きさを検出する検波回路と、その検波出力を入力し
て可変利得を持つ第２の増幅器と、第２の増幅器の出力
を入力としてその出力レベルに応じて動作するレベル表
示回路とから構成される。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、ＦＭ復調器から映像信
号と音声副搬送波の変調信号よりなるテレビ信号とＢＳ
アンテナ入力レベルにより変化する復調雑音成分よりな
る復調出力成分が出力され、バンドパスフィルタによっ
て、テレビ８号（Ｄない周波数帯の復調雑音成分のみを
取出すことができる。ＦＭ方式の信号検波出力端での復
調雑音成分は、一般に三角雑音と呼ばれるように、復調
周波数が高くなるにつれて、雑音電圧が増大するので、
バンドパスフィルタの周波数が高い程、大きい雑音電圧
が得られ、複合テレビ信号の最高周波数より中心周波数
が高いバンドパスフィルタは、雑音成分をより容易に取
り出すことができる。また雑音電圧は、ＢＳアンテナ入
力レベルが増大するとともに減少することになる。バン
ドパスフィルタにより取出された雑音成分は増幅器によ
り充分な大きさまで増幅された後に検波回路に入力され
、雑音成分を検波し、雑音電圧の大きさに応じたＤＣ出
力電圧を得ることができる。

ところで復調された映像信号の出力レベルは１Ｖ、　　
、と決定されているので、その映像信号のＳＮ比は、上
記のようにして検出された検波出力をＳＮ比に比例する
大きさに変換することにより受信状態の良否を判断する
ことができ、このＯＣ出力電圧をレベル表示手段により
、テレビ信号に重畳させることにより、画像上で復調さ
れた映像信号のＳＮ比を表示することができる。

復調されたテレビ信号のＳＮ比と受信信号のＣＮ比の関
係は、スレッシュホールドよりも高いＣＮ比において次
式で表わされる。

（ｓ／Ｎ）＝ｌｒＭ・’ＥＭＰ・（Ｃ／Ｎ）　　　・・
・・（２）（２）式でＩＦＭはＦＭ改善度であり、ＩＣ
ＭＰはエンファシスによる改善度である。我国の衛星放
送の諸元をあてはめると、ｌＦＭ−２１ｄＢ、ＩＥＭＰ
＝２．９　ｄ　Ｂである。（２）式よりＳＮ比とＣＮ比
は比例関係にあるので、アンテナの方向変化によりアン
テナ利得が変化し受信信号の搬送波レベルＣが変化すれ
ば、ＳＮ比が変化するので、これを表示しておけば、ア
ンテナ設置時の方向調整に供することが可能である。

一方スレノシュホールドよりＣＮ比が低い場合には、（
２）式で表わされるＣＮ比とＳＮ比の比例関係が成立せ
ず、ＣＮ比の低下に伴いＳＮ比の急激な劣化が生ずる。

こめため検波回路から得られる雑音成分に対応する検波
出力は急激に変化する。

これを補正するため可変利得特性を持つ増幅器を介して
レベル表示を行うと、アンテナ方向のずれ等による弱電
界入力でのＳＮ比の急激な変化に対してもほぼＣＮ比に
比例した表示を行うことができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における衛星放送　
受信機画質表示装置のブロック図である。第１図におい
て、１はＢＳコンバータから同軸ケーブルを接続して、
信号を入力する１、ｔＩＦ入力端子、２は多数のチャン
ネルから、１つのチャンネルのみを選択する選局回路、
３はＦＭ変調されている信号を復調するためのＦＭ復調
回路、４はＦＭ復調出力信号から雑音成分を抜取るため
のバンドパスフィルタ（日ＰＦ）、５は抜取った雑音を
検波に必要なだけ増幅するための増幅器、６は雑音電力
の大きさに応じたＯＣ出力（検波出力）を得るための検
波器、７は可変利得特性を持つ増幅器、８はＦＭ復調出
力にデイエンファシスをかけたり、衛星放送特有のエネ
ルギー拡散信号成分の除去を行うための映像信号処理回
路、９は、増幅器７からの増幅出力を映像信号に重畳し
て、テレビ受像機１０に表示するためのオンスクリーン
表示回路である。

以上のように構成された衛星放送受信機画質表示装置に
ついて、以下その動作について説明する。

まずＢＳチューナの１．ｔＩＦ入力端子１に入力された
受信信号は選局回路２で選局され、復調回路３によって
ＦＭ復調された後に、映像信号処理回路８においてデイ
エンファシス、音声サブキャリア信号除去、エネルギー
拡散信号除去を行って映像信号を得た後に、チャンネル
表示及び音量表示等の情報をオンスクリーン表示回路９
において映像信号に重畳した後にテレビ受像機１０に供
給する。これまでの回路動作は通常の８５チユーナの機
能に含まれているものである。

さてＦＭ復調後の信号は第２図に示すように、映像輝度
成分、映像搬送色信号成分（中心周波数は３．５８　Ｍ
Ｈｚ　）、音声副搬送波の変調信号成分（中心周波数は
５．７２７２　ＭＨｚ　）から成る。また復調された雑
音は第３図に示すように一般に三角雑音と呼ばれるよう
に、周波数が高い程雑音電力が増大する。このため復調
信号成分を除き、雑音成分のみを取出すためのバンドパ
スフィルタ（ＢＰＦ）４は、復調器における映像搬送色
信号の２倍、３倍の高周波成分と音声副搬送波の変調信
号の２倍の高調波成分の発生を考慮して中心周波数を約
８ＭＨｚ、帯域をＩＭＨｚ程度に選ぶことが望ましい。

ＢＰＦの中心周波数を１１ＭＨｚ　以上に選ぶことは、
復調信号成分を除くことができるが、一般にＢＳチュー
ナのＦＭ復調器の復調出力の周波数帯域は５０ＭＨｚか
ら５８ＭＨｚ程度までであり、それ以上の周波数では保
証されていないため、雑音成分の出力レベルが低下して
くるので、後段の増幅器５の利得を大きくする必要があ
ると共に、雑音成分のレベルのバラツキが大きくなるの
で好ましくない。

ＢＰＦ４により取出された雑音は、増幅器５により検波
器６によって検波するに充分なレベルになるまで増幅さ
れて検波器６に入力され、検波され、増幅器７によって
オンスクリーン表示回路９に人力するのに必要なレベル
に増幅される。検波器６の出力は入力信号のＣＮ比を変
化させた時、第４図に示すようにＣＮ比が低下してくる
と急激に増大する。これは衛星放送の場合、映像信号の
変調にＦＭを用いているためＣＮ比が約９ｄ日以下にお
いていわゆるスレッシュホールド現象が生じて、復調出
力の雑音レベルが急激に増大するためと考えられる。こ
のため検波器６の後に接続する増幅器７に、入力が所定
値より大きい時（スレッシュホールド点を越えた時）利
得が小さくなる可変利得作用を持たせれば、雑音レベル
の急増による検波出力のＣＮ比に対する非線型性が補正
され、第５図のように、増幅器７の出力のＣＮ比に対す
る直線性は改善される。

可変利得作用を有する増幅器７は、第６図に示すように
オペレーショナルアンプ２９とダイオード２４と直流電
源２３を用いて実現できる。ここで抵抗２５〜２７はオ
ペレーショナルアンプ２９の利得を決定する抵抗である
。この増幅器の入出力特性は第７図に示すように入力が
小さい領域ではダイオード２４がオンするため抵抗２５
と抵抗２６の中点の電位がダイオード２４のカソード電
圧に固定されるので、抵抗２５，２６．２７の抵抗値を
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とすると利得は１＋Ｒ３／Ｒ２倍とな
るが、ある出力電圧以上になると抵抗２５と抵抗２６の
中点の電位が高くなり、ダイオード２４がオフとなるた
め利得は１　＋Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ２）倍と小さくなり可
変利得を持つ。本増幅器を検波器６の後に用いて、利得
が変化する入力電圧をスレッシュホールド付近に設定す
れば、ＣＮ比の劣化に伴い急激に増大する検波出力レベ
ルを利得を低くすることにより補正することができ、第
５図に示すような出力を得ることができる。

増幅器７の出力をオンスクリーン表示回路９に入力して
、映像信号と重畳してテレビ受像機１０に表示すれば、
ＣＮ比に相当する量を、たとえば伸縮するバー表示で陰
極線管画面上に表示することが可能となる。

また増幅器７の出力を電圧計に入力して表示すれば、Ｂ
Ｓアンテナの方向調整に利用することができる。

本発明は、上記実施例以外にも、その要旨を変更しない
範囲での各種の変形実施が可能である。

例えば検波器６はＣＮ比の劣化に伴い検波出力電圧が急
激に増大する第４図に示すような特性を持つものとした
が、ＣＮ比の劣化に伴い検波出力電圧が急激に低下する
ような第４図に示したものとは逆の出力電圧特性を持つ
ものとしてもよく、この場合は増幅器７を第８図に示す
ように第６図におけるダイオード２４を逆向きとした構
成とし、ある入力電圧以上で利得が大きくなる特性を持
つものとすればよい。

またＢＰＦ４は復調器における映像搬送色信号の２倍、
３倍の高調波成分と音声副搬送波の変調信号の２倍の高
調波成分の発生をも考慮して、中心周波数、帯域を選択
したが、これらの発生がない場合には、ＥＩＰＦ４はこ
れらの高調波成分を考慮せずに中心周波数、帯域を選択
し構成してもよい。

更に増幅器７は、２値の利得変化特性を持つものとした
が、多値の利得変化特性を持つものとして出力のＣＮ比
に対する直線性をより一層改善する構成としてもよく、
また増幅器子の回路の構成も可変利得特性を有するもの
であれば、第６図以外の構成としてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、ＦＭ復調出力から雑音成分を取
り出し、検波することにより雑音成分の大きさを検出し
、検波器の出力特性に対応した可変利得特性を有する増
幅器を用いてスレッシュホールド現象における検波出力
電圧の非直線性を補正し、ＣＮ比に対する直線性を改善
するので、アンテナの方向調整での使用や衛星放送受信
機の画質表示が可能になり、その実用的効果は大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における衛星放送受信機画質
表示装置のブロック図、第２図はＢＳチューナの復調出
力における復調信号のスペクトラム図、第３図は同じく
復調出力における復調雑音のスペクトラム図、第４図は
検波器出力対ＣＮ比の関係を示す特性図、第５図は可変
利得作用を有する増幅器を用いた場合の増幅器出力対Ｃ
Ｎ比の関係を示した特性図、第６図は可変利得作用を有
する増幅器の一例を示した回路図、第７図はその増幅器
の入出力特性図、第８図は、本発明の他の実施例におけ
る可変利得作用を有する増幅器の回路図、第９図は従来
のＡＧＣ端子出力を用いたアンテナ調整法を示す図、第
１０図はそのＡＧＣ端子出力を得るためのＢＳチューナ
の構成を示すブロック図、第１１図及び第１２図はＡＧ
Ｃ端子出力が１．、ＩＦ信号レベルに比例することを示
す特性図である。 ３・・・・・ＦＭ復調器、４・・・・・バンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）、５　・・・・増幅器、６・・・・・・
検波回路、７　　　痙・・・・・・増幅器、１０・・・
・・・レベル表示装置（テレビ受　　　豊べ 像様）。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
−代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名　
　　　　３１ト 区 第２図 復ｖ４化号のスペクトラム 第３図 ）調雁１のスペクトラム 〜７図 ＣＮ比 第５図 ＣＮ尤 第６図 第７図 出力 λカ 第８図 第９図 第１０図 第１１図 ＡＧ（３幅轟 オリ　得 ５ｔｌＦ 入力づ；号レベル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）衛星放送テレビ信号を復調するＦＭ復調器と、前
   記ＦＭ復調器の出力信号成分より、映像輝度信号成分及
   び映像搬送色信号成分を含まず、かつ音声の副搬送波の
   変調信号成分を含まない雑音成分のみを取出すバンドパ
   スフィルタと、前記バンドパスフィルタに接続されて雑
   音成分を増幅する第１の増幅器と、前記第１の増幅器の
   出力雑音成分の大きさを検出する検波回路と、前記検波
   回路に接続されて可変利得を持つ第２の増幅器と、前記
   第２の増幅器の出力レベルに対応して動作するレベル表
   示回路とを備えた衛星放送受信機画質表示装置。
2. （２）レベル表示回路は、テレビジョン受像機の陰極線
   管等の表示部を含み、テレビ信号に基く映像に重畳され
   て前記表示部にレベル表示が成されるように構成された
   特許請求の範囲第１項記載の衛星放送受信機画質表示装
   置。
3. （３）ＦＭ復調器、バンドパスフィルタ、第１、第２の
   増幅器、検波回路およびレベル表示回路がテレビジョン
   受像機筐体内に設置されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の衛星放送受信機画質表示装置。