JPH07336130A

JPH07336130A - 移動体用アンテナ装置

Info

Publication number: JPH07336130A
Application number: JP6151427A
Authority: JP
Inventors: Yoshitoshi Fujimoto; 美俊藤元
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】走行中の移動体において、ゴーストや同期は
ずれのない良好なＴＶ画像を得ること。【構成】複数のアンテナ素子はＴＶ信号Ｘ_iを出力す
る。音声信号抽出手段４０はＴＶ信号より音声信号Ａ_i
を抽出する。重み制御手段５０は音声信号よりＣＭＡ
（コンスタント・モデュラス・アルゴリズム）に基づく
評価関数が最小となる重み係数Ｗ_iを算出する。重み付
け手段２０は重み係数Ｗ_iにより対応するＴＶ信号Ｘ_i
の振幅および位相の重み付け処理を行う。合成手段３０
はそれぞれ重み付け処理された信号を合成する。この合
成された信号では遅延波に含まれる音声信号が互いに打
ち消されているので、遅延波の到来方向にヌルが形成さ
れた指向性が得られる。これにより、音声信号およびそ
れとほぼ同一方向から到来する映像信号の遅延波をとも
に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体用アンテナ装置
に係わり、特に自動車等の移動体に搭載されたテレビジ
ョン受像機のゴーストの除去および同期はずれ等を防止
して画質の改善を可能にするアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地上の放送局から放射されたテレビジョ
ン（以下ＴＶという）放送電波を受信するＴＶ受像機に
おいて、その受信画像の画質を劣化させる主な要因は、
電波の反射や回折によって生じる遅延波である。放送局
から直接受信点に到来する直接波の他に、それとは異な
る経路を経て時間差をもって到来する遅延波が存在する
場合、受信画像上の遅延時間に相当する位置にゴースト
が現れ画質が劣化する。

【０００３】この対策として従来、ゴースト・キャンセ
リング・チューナ（以下、ＧＣＴという）といわれるも
のが使用されている。このＧＣＴは、受信したＴＶ信号
に含まれるゴースト・キャンセリング・リファレンス
（以下、ＧＣＲという）信号の波形が、ゴーストが存在
する場合には歪んでしまうことを利用して遅延波の除去
を行っている。すなわち、ＧＣＴの動作原理の概略は以
下の通りである。まず放送局においてＴＶの電波を放送
する際に、ＴＶ画面の垂直帰線期間内にゴースト除去用
の基準信号（ＧＣＲ信号）を重畳させておく。このＧＣ
Ｒ信号は常に一定の波形であり、受信機側でも同じ波形
を用意しておく。受信信号中に直接波成分の他に遅延波
の成分が混入している場合には、遅延波の影響によって
ＧＣＲ信号の波形が歪んでしまう。そこでトランスバー
サルフィルタを用いてゴースト成分を除去する。すなわ
ち、受信信号をトランスバーサルフィルタに入力し、フ
ィルタの出力信号の中から、ＧＣＲ信号のみを抽出す
る。これとあらかじめ用意しておいた歪みのないＧＣＲ
信号とを比較し、両者が一致するようにトランスバーサ
ルフィルタのタップ係数を制御する。タップ係数はＴＶ
信号よりＧＣＲ信号が抽出されるたびに、あるアルゴリ
ズムに従って逐次修正される。アルゴリズムが収束した
とき、トランスバーサルフィルタの出力にはゴースト成
分は現れず良好な受信画像が得られる。

【０００４】以上がＧＣＴの動作原理の概略であり、Ｇ
ＣＴは既に家庭用ＴＶにおけるゴースト除去装置として
実用化されている。しかし、このＧＣＴを車載ＴＶに適
用しても、以下の２つの理由からゴースト除去装置とし
ての十分な効果が得られない。

【０００５】自動車においてＴＶの電波を受信する
場合、自動車の移動に伴って直接波と遅延波の到来時刻
の差および位相差が激しく変化する。例えば、ＶＨＦの
第３チャネル（１０３．２５ＭＨz 、波長は約２．９
ｍ）に関して、直接波が自動車の前方から、また遅延波
が後方からそれぞれ到来するものとする。このとき自動
車の速度を時速５０km/hとすれば、直接波および遅延波
の間の位相差は約１／１０秒で３６０°変化する。従っ
て電波の状況に応じて良好にタップ係数を追従させるた
めには少なくとも１／１００秒に一回以上の頻度でタッ
プ係数を修正していく必要がある。ＵＨＦであれば波長
が短いため更に速くタップ係数を修正する必要がある。
しかしＧＣＲ信号はＴＶ画面の垂直帰線期間内に挿入さ
れるため、１／３０秒毎にしか送られない。従ってタッ
プ係数の修正は１／３０秒毎にしか行えず、自動車の移
動に伴う電波状況の変化に対して十分に追従できない。

【０００６】ＧＣＴのタップ係数を制御するための
アルゴリズムが良好に動作するためには、直接波と良好
な受信を妨害する遅延波などの不要波との比（ＤＵ比）
が大きくなければならない。ＤＵ比が小さければ、すな
わち、遅延波の強度が直接波と同程度かそれに近い状態
であれば、受信信号からのＧＣＲ信号の抽出が正しく行
われず、タップ係数を制御するためのアルゴリズムが発
散してしまう。家庭でＴＶ放送を受信する場合は、多少
ＤＵ比が悪い状態であっても八木アンテナなど指向性の
鋭いアンテナを家屋の屋根あるいはビルの屋上などに設
置し、その主ビームを放送局へ向ければある程度ＤＵ比
は改善されゴーストは弱くなる。そこでさらに、ＧＣＴ
を用いることによってゴーストを完全に除去できる。ま
た航空機やその他の影響によって一時的に電波状況が激
しく変化する場合は、特開平４ー５７５７６号に示され
ているように、一時的にアルゴリズムを停止させること
によってアルゴリズムの発散を防止することができる。

【０００７】しかし自動車においてＴＶ放送の電波を受
信しようとする場合、特に建物が密集している都市内で
は、放送局からの電波が直接自動車に到来することは希
であり、到来波のほとんどは反射波あるいは回折波とな
る。従ってＤＵ比は非常に劣悪であり、また各々の電波
の到来方向も不明である。そのためタップ係数を制御す
るためのアルゴリズムは正常に動作せず、ゴーストの除
去は行われない。また、アルゴリズムが発散しない程度
のＤＵ比を確保するためにダイバーシティ受信とＧＣＴ
を組み合わせた方式も考えられている（特開平４−１６
０９０５号）が、前述のようにＧＣＲ信号が１／３０秒
毎にしか送られないために電波状況の変化に十分追従す
ることは期待できない。

【０００８】以上の理由から、ＧＣＴを車載ＴＶにおけ
るゴースト除去に応用しても十分な画質改善効果は得ら
れない。

【０００９】一方、移動通信一般における遅延波対策と
してアダプティブ・アレーアンテナというものが提案さ
れている。所望波と所望波以外の不要波とが同時に到来
する空間中にアレーアンテナが置かれているとき、不要
波を受信しないようにアレーアンテナの指向性を変化さ
せて、不要波の到来方向に自動的に受信アンテナの指向
性の零点（Null、ヌル）をつくる受信アンテナをアダプ
ティブアンテナと呼ぶ。

【００１０】図２はアダプティブアンテナの一般的構成
を示したものである。アレーアンテナを構成するアンテ
ナ素子１₁ 〜１_Kの出力信号Ｘ₁ 〜Ｘ_Kについて重み付
け回路２₁ 〜２_Kにより振幅および位相の重みＷ₁ 〜Ｗ
_Kを付けた後、合成器３で合成する。

【００１１】重み付け回路２₁ 〜２_Kにおいて各アンテ
ナ素子１₁ 〜１_Kの出力Ｘ₁ 〜Ｘ_Kにそれぞれ掛けられ
る振幅および位相の重みＷ₁ 〜Ｗ_Kは、重み制御装置５
によって制御される。アンテナ素子の出力信号に重み付
けを行った後合成することによって、ある方向から到来
する波は互いに強め合うように合成し、同時に別の方向
から到来する波は逆に打ち消し合うように合成すること
ができる。重み付けの係数Ｗ₁ 〜Ｗ_Kを変えれば強め合
う方向および打ち消し合う方向が変化することから、重
み付けを制御することによって、アレーアンテナの指向
性を制御することができる。

【００１２】重み付けの制御は、あるアルゴリズムに従
って各アンテナ素子１₁ 〜１_Kの出力Ｘ₁ 〜Ｘ_Kを使っ
て合成器３の合成出力ｙを推定しながら行われる。重み
付けが最適に設定されたとき、合成器３では重み付け後
の信号に含まれる所望波成分が互いに同相で強め合うよ
うに合成され、不要波成分は互いに打ち消し合うように
合成される。この結果、図３のように、所望波の到来方
向には指向性パターンの主ビームが向けられ、不要波の
到来方向には零点（ヌル）が形成される。なお図２にお
ける合成器３の出力ｙがアダプティブアンテナの出力と
なる。

【００１３】上記のような基本構成からなるアダプティ
ブアンテナでは、重み付けの制御方法として種々の手法
が考えられているが、本発明は、特に出力信号の振幅が
一定となるように重み付け回路を制御する、いわゆるコ
ンスタント・モデュラス・アルゴリズム（ＣＭＡ：Cons
tant Modulus Algorithm）を用いて重み付けの制御を行
うものに関する。

【００１４】このＣＭＡアダプティブアンテナが不要波
除去に関して有効に機能するための条件は、「送信アン
テナから放射された信号は振幅が一定である」、すなわ
ち周波数変調や位相変調などの定包絡線変調された信号
であることのみであるため、到来波の到来方向に関する
情報を得ることが難しい陸上移動通信に適用可能と考え
られる。

【００１５】このＣＭＡアダプティブアンテナの動作に
ついては、J.R.Treichler and M.G.Larimore :"The Ton
e Capture Properties of CMA-Based Interference Sup
pressors",vol.4,IEEE Trans. Acoust., Speech & Sign
al Process., ASSP-33,pp. 946-958,(1985). に詳しく
述べられているが、簡単に述べると以下の通りである。

【００１６】アダプティブアンテナの出力信号ｙはアン
テナ素子出力Ｘ_i(i=1,2, …,K) と重みＷ_iとの積の総
和であるから、

【数１】となる。送信信号が定包絡線信号であり出力信号ｙが所
望信号のみであれば、(1)式の出力信号ｙの振幅は一定
となる。しかし、送信アンテナから放射され、異なる伝
搬経路を経て、遅延差を持って複数の到来波が到来する
場合、送信信号が一定振幅であってもアダプティブアン
テナの出力信号ｙは伝搬遅延歪みによって振幅が変動す
る。そこでＣＭＡでは出力の強度が一定となるように重
み付け回路２₁〜２_Kを制御する。具体的には、所定の
一定値と出力信号ｙの強度、例えば振幅が等しくなるよ
うに重み付け回路２₁ 〜２_Kをそれぞれ制御する。

【００１７】一般にアダプティブアルゴリズムを動作さ
せる場合は、何らかの評価関数を設定し、これが最大ま
たは最小となるように重み付け回路２₁〜２_Kを制御す
る。出力信号ｙの振幅を一定とするＣＭＡの評価関数Ｑ
は次式で表される。

【００１８】

【数２】

【００１９】ここで、Ｅ〔〕は時間平均をとる操作を
表す。また、σは出力信号の所望の振幅値（上述の一定
値）であり、適宜設定される定数である。すなわち、
(2) 式の評価関数Ｑが最小となるとき、出力信号ｙの振
幅は一定となり、結果的に不要波（遅延波）の到来方向
に指向性の零点が形成されるため、出力に不要波成分が
現れない。

【００２０】このようにＣＭＡアダプティブアンテナを
用いると電波の到来方向が不明である移動通信環境にお
いて、希望波のみを受信し、遅延波などの不要な波を受
信しないようにすることが可能である。ただし、前述の
ようにＣＭＡアダプティブアンテナを使用するために
は、送信信号が定包絡線変調方式で変調された信号であ
る必要がある。

【００２１】しかし、ＴＶ放送においては、映像の情報
は振幅変調および位相変調を、また音声の情報は周波数
変調を、それぞれ用いて伝送されている。ＴＶ放送の電
波はこれらの信号が混合されて送信されており、その振
幅は時間とともに常に変動している。従って、従来のＣ
ＭＡアダプティブアンテナをそのままＴＶに適用しても
希望波のみを受信するような指向性は得られず、画質の
改善もなされない。

【００２２】以上述べたように、走行中の自動車に搭載
された車載ＴＶにおけるゴーストの除去および同期はず
れの防止を可能とし、ＴＶの画質を大幅に改善する手段
は未だ提案されていない。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑みてなされたものであり、遅延波が到来している劣
悪な電波環境を走行中の移動体においても、良好にＴＶ
放送を受信すること、すなわち、画質改善、特にゴース
トの除去および同期はずれ等を防止することを目的とす
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、図１に示すように、互いに離間して配設されテレビ
ジョン放送電波を受信し映像信号と音声信号とからなる
テレビジョン信号を出力する複数のアンテナ素子１１〜
１Ｋを有するアレーアンテナ部１０と、前記各アンテナ
素子１１〜１Ｋにより受信された映像信号と音声信号と
からなるテレビジョン信号Ｘ₁〜Ｘ_Kに、対応する重み
係数Ｗ₁〜Ｗ_Kによって振幅および位相の重み付けをす
る重み付け手段２０と、前記重み付け手段２０の各出力
信号を合成する合成手段３０と、前記各アンテナ素子に
より受信されたテレビジョン信号Ｘ₁〜Ｘ_Kより、それ
ぞれ音声信号Ａ₁〜Ａ_Kを抽出する音声信号抽出手段４
０と、前記抽出された各音声信号の強度に応じて、コン
スタント・モデュラス・アルゴリズムにより前記合成手
段３０における合成後の音声信号の振幅が一定となるよ
う前記各重み係数Ｗ₁〜Ｗ_Kを算出する重み制御手段５
０と、を含むことを特徴とする。

【００２５】（作用）互いに離間して配設された複数の
アンテナ素子１１〜１Ｋは、それぞれＴＶ放送の電波を
受信し映像信号と音声信号とからなるＴＶ信号を出力す
る。音声信号抽出手段４０は各アンテナ素子により受信
したＴＶ信号Ｘ₁ 〜Ｘ_Kの中から、それぞれ音声信号Ａ
₁ 〜Ａ_Kのみを抽出し出力する。重み制御手段５０は音
声信号抽出手段４０により抽出された信号Ａ₁ 〜Ａ_Kよ
りＣＭＡに基づく評価関数が最小となる重み係数Ｗ₁ 〜
Ｗ_Kを算出する。重み付け手段２０は、前記重み係数Ｗ
₁ 〜Ｗ_Kにより、対応するアンテナ素子の映像信号と音
声信号とからなる出力信号Ｘ₁ 〜Ｘ_Kにそれぞれ重み付
け処理（Ｘ_i×Ｗ_i（ｉ＝１〜Ｋ））を行う。合成手段
３０はそれぞれ重み付けされた信号を合成する（ΣＸ_i
×Ｗ_i（ｉ＝１〜Ｋ））ことにより、本装置の出力ｙと
する。なお、各アンテナ素子で受信されたＴＶ信号Ｘ₁
〜Ｘ_Kおよび重み制御手段５０が算出する重み係数Ｗ₁
〜Ｗ_Kは一般に複素数で表され、上記合成手段３０にお
ける合成とは複素数の加算演算をいう。

【００２６】ＴＶ信号は前述のように振幅変調、位相変
調および周波数変調を複合して用いているため、各アン
テナ素子の出力Ｘ₁ 〜Ｘ_Kは遅延波が存在しなくても振
幅が変動している。しかし、音声信号Ａ₁ 〜Ａ_Kは周波
数変調を用いているため、遅延波が存在していなければ
その振幅は一定であり、また遅延波が存在している場合
には伝搬遅延歪みにより振幅が変動する。

【００２７】そこで、重み制御手段５０には音声信号抽
出手段４０によって抽出された音声信号Ａ₁ 〜Ａ_Kを取
り込み、重み制御手段内でＣＭＡに基づいて重み係数Ｗ
₁ 〜Ｗ_Kを算出する。音声信号Ａ₁ 〜Ａ_Kは前述のよう
に周波数変調信号、すなわち、定包絡線変調信号である
ため、ＣＭＡは良好に動作し、これによって決定される
振幅および位相に関する重み係数Ｗ₁ 〜Ｗ_Kを用いて重
み付けを行えば、合成手段３０によって合成する際に、
遅延波に含まれる音声信号は互いに打ち消され良質な音
声信号が得られる。すなわち、遅延波の到来方向に零点
（ヌル）を向けるような指向性が得られる。このときの
重み係数Ｗ₁ 〜Ｗ_Kは音声信号Ａ₁ 〜Ａ_Kのみに基づい
て決定されたものであるが、映像信号と音声信号とはほ
ぼ同一の方向から到来してくることから、映像信号にも
音声信号と同一の重み係数Ｗ₁ 〜Ｗ_Kを掛けることによ
って映像信号の遅延波も除去できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、各アンテナ素子が受信
したＴＶ信号より音声信号のみを抽出し、該音声信号に
基づきＣＭＡによって算出した重み係数でＴＶ信号の映
像信号と音声信号とに振幅および位相の重み付けを行う
ので、重み付け後の各信号の合成出力において遅延波に
含まれる音声信号および音声信号とほぼ同一方向から到
来する映像信号はそれぞれ互いに打ち消され、結果的に
複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナの指向性を
遅延波の到来方向にヌルを形成するように制御できる。
従って、重み付け処理および合成処理を行った後のＴＶ
信号には遅延波成分は含まれず、これを通常のＴＶ受信
機に入力すれば、ゴーストのない良質な受信画像を得る
ことができる。

【００２９】また、重み係数は連続的に送られる音声信
号のみを用いて決定しているため、重み係数の更新周期
は重み制御手段での演算速度のみによって決定されるの
で、１／３０秒毎にしか送られないＧＣＲ信号を用いる
従来の方式に比べ、はるかに速く重み係数を更新するこ
とができる。従って優れた追従性が得られ、移動体が高
速で移動している場合でも安定して良質の受信画像を得
ることができる。

【００３０】

【その他の発明】請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の移動体用アンテナ装置において、前記重み制御手
段は同相成分の重み係数と直交成分の重み係数とを算出
し、前記重み付け手段が前記受信されたテレビジョン信
号を同相成分と直交成分とに分離して入力するととも
に、分離された同相成分および直交成分のテレビジョン
信号に対しそれぞれ前記同相成分および直交成分の重み
係数によって重み付けした後同相で合成することを特徴
とする。

【００３１】請求項２に記載の発明においては、重み付
け制御手段が算出する重み係数は、上述のように複素数
で表されるので、その実数部および虚数部をそれぞれ同
相成分の重み係数および直交成分の重み係数とみなすこ
とができる。したがって、アンテナ素子が出力するテレ
ビジョン信号を同相成分および直交成分に分離し、その
分離された各成分に対しそれぞれ前記同相成分の重み係
数および直交成分の重み係数で重み付けし、重み付けさ
れた各信号を同相で合成すると、その合成出力は等価的
に前記テレビジョン信号の振幅と位相をＣＭＡで算出さ
れた重み係数で重み付けられたこととなる。

【００３２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の移動体用アンテナ装置において、前記
アレーアンテナ部が前記受信された各テレビジョン信号
をテレビジョン放送電波よりも低周波側の予め設定され
た一定周波数帯にそれぞれ周波数変換する周波数変換手
段を有し、前記重み付け手段は該周波数変換されたテレ
ビジョン信号に重み付けすることを特徴とする。

【００３３】請求項３に記載の発明においては、アレー
アンテナ部は、周波数変換手段により各アンテナ素子が
受信したテレビジョン信号のうち受信したいチャネルの
信号（６ＭＨz の周波数帯域幅）を、放送電波の周波数
よりも低周波側の一定周波数帯にそれぞれ周波数変換す
る。重み付け手段は、その低周波側に周波数変換された
信号に対し振幅および位相の重み付けを行う。したがっ
て、重み付け手段が扱う信号の周波数が低くなるので、
重み付け手段は、比較的簡易なものとすることができ
る。

【００３４】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の移動体用アンテナ装置にお
いて、前記音声信号抽出手段が、前記受信されたテレビ
ジョン信号のスペクトラムを反転する反転手段と、前記
スペクトラムが反転されたテレビジョン信号の音声信号
成分を抽出する低域ろ波器とを有することを特徴とす
る。

【００３５】請求項４に記載の発明においては、音声信
号抽出手段が有する反転手段が受信されたテレビジョン
信号、すなわち、映像信号の高周波側に音声信号が形成
されている信号スペクトラムを反転し、音声信号を映像
信号の低周波側に形成する。このような信号スペクトラ
ムから低域ろ波器によって音声信号を抽出する。したが
って、所望の音声信号を抽出する際に、構成が簡易な低
域ろ波器を用いることが可能になり、より複雑なバンド
パスフィルタを不要とする利点がある。

【００３６】請求項５に記載の発明は、移動体に互いに
離間して配設されテレビジョン放送電波を受信し映像信
号と音声信号とからなるテレビジョン信号を出力する複
数のアンテナ素子を有するアレーアンテナ部と、前記各
アンテナ素子により受信された映像信号と音声信号とか
らなるテレビジョン信号に、対応する重み係数によって
振幅および位相の重み付けをする重み付け手段と、前記
重み付け手段の各出力信号を合成する合成手段と、前記
各アンテナ素子により受信されたテレビジョン信号を、
テレビジョン放送電波の周波数よりも高い周波数の局部
発振信号によって周波数変換することにより、該テレビ
ジョン信号の周波数スペクトラムを反転する周波数変換
手段と、前記周波数変換手段の各出力よりそれぞれ音声
信号のみを抽出する音声信号抽出手段と、前記抽出され
た各音声信号の強度に応じて、コンスタント・モデュラ
ス・アルゴリズムにより前記合成手段における合成後の
音声信号の振幅が一定となるよう前記各重み係数を算出
する重み制御手段と、を含むことを特徴とする。

【００３７】すなわち、移動体に互いに離間して配設さ
れた複数のアンテナ素子は、それぞれＴＶ放送の電波を
受信し映像信号と音声信号とからなるＴＶ信号を出力す
る。周波数変換手段は、前記各ＴＶ信号をＴＶ放送電波
の周波数よりも高い周波数の局部発振信号によってそれ
ぞれ周波数変換することにより、各ＴＶ信号の周波数ス
ペクトラムを反転する。音声信号抽出手段は、周波数変
換によってスペクトラムが反転された各ＴＶ信号より、
それぞれ音声信号のみを抽出する。重み付け制御手段は
音声信号抽出手段により抽出された各音声信号よりＣＭ
Ａに基づく評価関数が最小となる重み係数をそれぞれ算
出する。重み付け手段は、前記各重み係数により、対応
するアンテナ素子の映像信号と音声信号とからなる出力
信号にそれぞれ重み付け処理を行う。合成手段はそれぞ
れ重み付けされた信号を合成することにより、本アンテ
ナ装置の出力とする。なお、各アンテナ素子で受信され
たＴＶ信号および重み付け制御手段が算出する重み係数
は一般に複素数で表され、上記合成とは複素数の加算演
算をいう。

【００３８】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様に、遅延波に含まれる音声信号は互
いに打ち消され良質な音声信号が得られる、すなわち、
遅延波の到来方向にヌルを向けるような指向性が得られ
る。したがって、音声信号とほぼ同一の方向から到来し
てくる映像信号にも音声信号と同一の重み係数を掛けて
いるので映像信号の遅延波も除去できるという効果があ
る。これにより、重み付け処理および合成処理を行った
後のＴＶ信号には遅延波成分は含まれず、これを通常の
ＴＶ受像機に入力すれば、ゴーストのない良好な受信画
像が得られる。

【００３９】さらに、請求項５に記載の発明は、重み係
数算出の基礎となる音声信号をＴＶ信号より抽出するに
際し、ＴＶ信号よりも高い周波数の局部発振信号によっ
て周波数変換することにより信号スペクトラムを反転さ
せるので、その反転されたＴＶ信号の音声信号は映像信
号よりも低周波側に形成されるため、音声信号抽出手段
としては構成が複雑なバンドパスフィルタを用いる必要
がなく、簡易な構成の低域ろ波器を用いればよいという
効果がある。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を適用した実施例につき、図面
を参照して詳細に説明する。

【００４１】〔第１実施例〕図４は第１実施例の全体構
成を示す図である。本第１実施例では、通常ＴＶ放送の
受信に用いる受像機と同じ機能を有するＴＶ受像機１０
０のアンテナ入力端子に第２周波数変換装置７の出力信
号を入力している。

【００４２】アレーアンテナ部はそれぞれＴＶ信号Ｘ₁
〜Ｘ_Kを出力する複数のアンテナ素子１０−１〜１０−
Ｋよりなる。このアンテナ素子は、各受信信号間の相関
度が低くなるよう、受信波の０．２〜２波長（望ましく
は０．５波長）程度互いに離間して、図示しない自動車
等の移動体上に配置される。また、アンテナ素子の数Ｋ
は、指向性制御の自由度の観点より３以上が望ましく、
例えば、４個を矩形状に配置することができる。なお、
以下では、Ｋ個のアンテナ素子があるものとして説明す
る。

【００４３】各アンテナ素子１０−１〜１０−Ｋの出力
Ｘ₁ 〜Ｘ_Kはそれぞれ後述する重み付け回路２０−１〜
２０−Ｋによって重み付け処理された後、合成器３１に
よって合成されアンテナ装置の出力となる。ただし、Ｔ
Ｖ信号の放送電波は約１００ＭＨz （ＶＨＦ）から約７
７０ＭＨz （ＵＨＦ）と非常に高く且つ広い周波数帯域
（以下、ＲＦ周波数あるいはＲＦ信号という）を使用し
ており、この帯域のすべての信号に対して正確な重み付
けを行う回路を実現することは難しい。

【００４４】そこで本実施例では、各アンテナ素子１０
−１〜１０−Ｋが受信したＲＦ周波数の信号を第１局部
発振器８および第１周波数変換装置６０−１〜６０−Ｋ
を用いて、一旦、一定の中間周波数ｆ_IFに変換し、この
中間周波数で重み付け処理および合成処理を行った後、
第１局部発振器８および第２周波数変換装置７を用いて
ＲＦ周波数ｆ_RFに再変換し、ＴＶ受像機１００の入力と
している。このとき、第１周波数変換装置６０−１〜６
０−Ｋと第２周波数変換装置７における局部発振信号と
して同一の信号源である第１局部発振器８を用いること
により、希望するチャネル、すなわち、受信したいＴＶ
のチャネル（以下、受信チャネルという）の信号に対し
ては重み付け処理および合成処理がＲＦ周波数で行われ
たことと全く等価になる。

【００４５】さらに、受信チャネルに応じて第１局部発
振器８の周波数を変えて、中間周波数ｆ_IFを常に一定と
することにより、重み付け回路２０−１〜２０−Ｋの扱
える帯域は１チャネル分（６ＭＨz ）であっても、任意
のチャネルに対して重み付けを行うことができる。以下
に、信号処理について詳述する。

【００４６】第１周波数変換装置６０−１〜６０−Ｋ
は、それぞれ図５に示すように、各アンテナ素子の出力
信号に第１局部発振器８からの出力信号である周波数ｆ
_1LOの正弦波をそれぞれ掛け合わせる乗算器６１−１〜
６１−Ｋと、乗算器出力の中間周波成分のみを通過させ
る低域ろ波器６２−１〜６２−Ｋとよりなる。すなわ
ち、第１周波数変換回路６０−１〜６０−Ｋは以下のよ
うな信号処理を行う。なお、各系統ｉ＝１〜Ｋはいづれ
も同様に機能する。

【００４７】アンテナ素子１０−ｉの出力信号の周波数
をｆ_RF、第１局部発振器８の出力信号の周波数をｆ_1LO
とすると、アンテナ素子に対応する乗算器６１−ｉの出
力信号は周波数（ｆ_RF＋ｆ_1LO）の信号および周波数
（ｆ_RF−ｆ_1LO）の信号の合成信号となる。さらに低域
ろ波器６２−ｉにより高周波成分（ｆ_RF＋ｆ_1LO）を取
り除き、中間周波数ｆ_IFとしての低周波成分（ｆ_RF−ｆ
_1LO）のみを取り出す。なお、第１局部発振器８の出力
信号の周波数ｆ_1LOは、ＴＶ受像機１００からの受信チ
ャネル（ｃｈ）を表すチャネル設定信号に応じて、図１
１に示すように、例えば第３ｃｈに対してはｆ_1LO＝４
３．２５ＭＨz に設定される。さらに、低域ろ波器６２
−１〜６２−Ｋは、いずれも同じ遮断周波数に設定され
ており、本実施例の場合、中間周波数ｆ_IF＝６０ＭＨz
を抽出するために前記遮断周波数は、６４．２５ＭＨz
である。このとき、受信チャネルに応じて第１局部発振
器８で発生する正弦波の周波数および振幅が一定である
ので、低域ろ波器６２−１〜６２−Ｋの出力に現れる信
号Ｚ₁〜Ｚ_K（周波数ｆ_IF＝ｆ_RF−ｆ_1LO）は、各アン
テナ素子の出力信号Ｘ₁〜Ｘ_K（周波数ｆ_RF）に比べ周
波数が異なるだけで、波形は全く同じである。

【００４８】重み付け回路２０−ｉは、図６に１系統の
みを示すように、それぞれ中間周波数ｆ_IFに変換された
ＴＶ信号Ｚ_i（映像信号Ｖ_i＋音声信号Ａ_i）を同相成
分および直交成分に分離する９０°ハイブリッド２１
と、可変利得増幅器２２および２３と、同相合成器２４
とからなる。可変利得増幅器２２は後述する重み制御装
置５１により演算された同相成分の重み係数WR_iに基づ
く利得でＴＶ信号の同相成分の振幅を制御し、可変利得
増幅器２３は直交成分の重み係数WI_iに基づく利得でＴ
Ｖ信号の直交成分の振幅を制御する。同相合成器２４
は、可変利得増幅器２２および２３でそれぞれ同相成分
および直交成分の振幅が制御された信号を同相で合成す
る。これにより、信号の複素数的な重み付けが可能とな
り、同相合成器２４の出力信号は、等価的に、映像信号
Ｖ_iと音声信号Ａ_iとからなるＴＶ信号Ｚ_iの振幅およ
び位相が重み付けされたものとなる。

【００４９】なお、この重み付け回路２０−ｉの帯域
は、９０°ハイブリッド２１の特性によって決まり、後
述の図１３に示す構成と比べ広い帯域の信号を扱うこと
ができる。合成器３１は、各重み付け回路２０−１〜２
０−Ｋの出力を複素数的に加算する。

【００５０】第２周波数変換装置７は乗算器で構成さ
れ、合成器３１からの出力信号に第１局部発振器８から
の出力信号ｆ_1LOを掛け合わせることにより、周波数
（ｆ_IF＋ｆ_1LO）の信号および周波数（ｆ_IF−ｆ_1LO）
の信号の合成信号を出力する。このようにして、第２周
波数変換装置７は合成器３１の中間周波数出力を再びＲ
Ｆ周波数に変換し、本実施例のアンテナ装置の出力とす
る。

【００５１】上記のような構成とすれば、ＲＦ周波数
（約１００ＭＨz 〜７７０ＭＨz ）よりも低い中間周波
数ｆ_IFで重み付け処理および合成処理を行うことができ
るので、中間周波数ｆ_IFはなるべく低く設定した方が、
重み付け回路２０−１〜２０−Ｋおよび合成器３１の製
作は容易となる。ただし、一般に、扱う信号の周波数が
低くなるほど、重み付け回路において正確に重み付けで
きる帯域幅は狭くなる。本実施例ではＴＶ放送電波の１
チャネル分の帯域幅（６ＭＨz ）を持つ中間周波信号に
対して正確に重み付けを行う必要があることから、中間
周波数の下限は重み付け回路の比帯域により制限され
る。例えば、重み付け回路において正確に重み付けでき
る信号の比帯域を２０％とすると中間周波数の下限は６
ＭＨz ×（１／０．２）＝３０ＭＨz となる。本実施例
では中間周波数ｆ_IFは６０ＭＨz としている。すなわ
ち、図１１に示すように、第１局部発振器８の発振周波
数ｆ_1LOは、希望するＴＶのチャネルの映像信号のキャ
リア周波数よりも常に６０ＭＨz低い周波数としてい
る。

【００５２】第３周波数変換装置９０−１〜９０−Ｋ
は、それぞれ、中間周波数ｆ_IFに変換された信号Ｚ₁ 〜
Ｚ_Kに第２局部発振器９の出力信号である周波数ｆ_2LO
の正弦波を掛け合わせて、周波数（ｆ_IF＋ｆ_2LO）の信
号および周波数（ｆ_IF−ｆ_2LO）の信号の合成信号を出
力する。このとき、第２局部発振器９の周波数ｆ_2LOを
中間周波数ｆ_IFよりも高い６４．７５ＭＨz とすること
により、受信チャネルのＴＶ信号に対応する上記周波数
（ｆ_IF−ｆ_2LO）の信号は、図９に示すように、Ａ／Ｄ
変換可能なベースバンド周波数に変換されるとともにス
ペクトラムも反転する。

【００５３】上述のように第２局部発振周波数ｆ
_2LOを、中間周波数ｆ_IFよりも高く設定する理由は以下
の通りである。ＴＶ放送の電波は前述のように映像信号
および音声信号からなり、その周波数スペクトラムは第
３ｃｈを例にとって示すと図７のような構成となってい
る。これを中間周波数ｆ_IFに変換した後の波形は、ＲＦ
信号に比べ周波数が異なるだけで波形は全く同じである
ので、そのスペクトラムの形状も図７のＲＦ信号のスペ
クトラムと同じである。この中間周波数信号を第３周波
数変換装置９０−ｉによりベースバンドに変換する際、
第２局部発振器９の発振周波数ｆ_2LOを上記第１周波数
変換装置６０−ｉと同様に中間周波数ｆ_IFよりも低く、
かつ折り返し現象による歪みが生じないように設定する
と、ベースバンド信号のスペクトラムは図８のように音
声信号の周波数は最低でも約６ＭＨz となる。したがっ
て、このベースバンド信号から音声信号のみを抽出する
ためのフィルタは、急峻な特性を有する帯域ろ波器（バ
ンドパスフィルタ）である必要がある。

【００５４】そこで本実施例では、音声信号抽出回路４
０−１〜４０−Ｋは、それぞれ、遮断周波数０．５ＭＨ
z 程度の低域ろ波器で構成し、第３周波数変換装置９０
−１〜９０−Ｋからの出力信号であるベースバンド周波
数に変換された各信号より受信チャネルの音声信号Ａ_i
のみを取り出す。すなわち、第３周波数変換装置９０−
１〜９０−Ｋ９において、中間周波信号のベースバンド
周波数への変換と同時に、スペクトラムの反転も行って
いるので、音声信号の抽出は単に低域ろ波器でよく、低
コストでかつ容易に実現できる。

【００５５】重み制御装置５１は、図１０に示すよう
に、ベースバンドに変換された音声信号Ａ₁〜Ａ_Kを入
力し同相成分と直交成分とにそれぞれ分離する９０°ハ
イブリッド５０１−１〜５０１−Ｋと、９０°ハイブリ
ッド５０１−１〜５０１−Ｋから出力された音声信号Ａ
_iの同相成分Ａ_0iおよび直交成分Ａ_90iをそれぞれアナ
ログ−デジタル変換するＡ／Ｄ変換器５０２と、Ａ／Ｄ
変換器５０２からの信号を入力し後述する処理により同
相成分および直交成分のそれぞれの重み係数を演算する
ＣＰＵで構成される重み係数演算装置５０３と、算出し
た重み係数をデジタル−アナログ変換するＤ／Ａ変換器
５０４とからなる。

【００５６】重み係数演算装置５０３のＣＰＵは、以下
の手順でコンスタント・モデュラス・アルゴリズムによ
り重み係数を演算する。

【００５７】各アンテナ素子１０−ｉに対応する第Ｎ回
目の繰り返し計算後における重み係数をＷ_i(N) 、ベー
スバンドに変換された音声信号をＡ_i(N) とする。な
お、Ａ_i(N) ＝Ａ_0i(N) ＋ｊ・Ａ_90i(N) （ただし、ｊ＝
√（−１））である。

【００５８】Ａ₁(N)〜Ａ_K(N) をそれぞれＡ／Ｄ変換器
５０２を介してＣＰＵに取り込み、まず、音声信号Ａ
₁(N)〜Ａ_K(N) の平均受信電圧Ｐav(N) を次式により算
出するとともに、前記(1) 式と(2) 式とに基づき評価関
数Ｑ(N) を計算する。ただし、(1) 式においてＸ_iの代
わりにＡ_iを用い、(2) 式においてσの代わりにＰav
(N) を用いる。

【００５９】

【数３】

【００６０】なお、特願平４−３３８０２６号に開示さ
れているように、評価関数Ｑにおける所望の振幅値σを
上記の如く、各アンテナ素子に対応した各音声信号の平
均受信電圧とすることにより、平均受信電圧は到来波の
音声信号の振幅値の最大値以上であるので、到来波の強
度が強い場合にはσが大きく、到来波の強度が弱い場合
にはσが小さくなり、移動体の走行に伴って到来波の強
度がどのように変動しても、その時々で常に最も強い
波、すなわち所望波をとらえることが可能となる。

【００６１】次に、Ｑ(N) を重み係数Ｗ₁(N)〜Ｗ_K(N)
でそれぞれ微分し、評価関数Ｑ(N)の最大傾斜方向∇
_W1(N)Ｑ〜∇_WK(N)Ｑを計算する。

【００６２】次に、下記の(4) 式により、最大傾斜方向
の反対方向、すなわち、評価関数Ｑ(N) が最も効率よく
小さくなる方向に重み係数を修正する。

【００６３】

【数４】

【００６４】ここで、μはステップサイズと呼ばれる定
数であり、この値が大きすぎるとアルゴリズムの動作が
不安定となり、小さすぎると収束が遅くなる。通常、μ
の値として、０．０１〜０．１程度に設定するのがよ
い。

【００６５】以上が、第Ｎ回目の繰り返し計算操作であ
り、次の第(N+1) 回目の計算では新たなＡ₁(N+1)〜Ａ
_k(N+1) を取り込み、同様の手順で上記演算を行う。

【００６６】(4) 式により得られた重み係数Ｗ_iは複素
数（WR_i＋ｊ・WI_i）（ｉ＝１〜Ｋ）であり、その実数
部WR_iが同相成分の重み係数、虚数部WI_iが直交成分の
重み係数となっている。

【００６７】なお、評価関数Ｑとして、前記(2) 式の代
わりに、以下の(5) 〜(7) 式のいずれかを用いても、ア
ルゴリズムの収束特性および収束後の安定性が多少異な
るものの、(2) 式の場合と同様の効果が得られる。

【００６８】

【数５】

【数６】

【数７】

【００６９】以上のように構成された第１実施例の動作
を、受信チャネルが第３ｃｈの場合を例にとり説明す
る。第１周波数変換装置６０−ｉは、対応するアンテナ
素子１０−ｉが受信したＴＶ信号を、受信チャネルに応
じて設定された第１局部発振器８の出力信号である４
３．２５ＭＨz の正弦波により、映像キャリア周波数６
０ＭＨz の中間周波数ｆ_IFに変換して、信号Ｚ_iを出力
する。

【００７０】第３周波数変換装置９０−ｉは、中間周波
数よりも高い６４．７５ＭＨz の正弦波により、受信チ
ャネルの信号をベースバンドに変換するとともにスペク
トラム反転し（図９参照）出力する。遮断周波数０．５
ＭＨz の低域ろ波器で構成される音声信号抽出回路４０
−ｉは、ベースバンドに変換された音声信号Ａ_iのみを
抽出する。重み制御装置５１では各音声信号Ａ_iに基づ
きＣＭＡにより同相成分および直交成分からなる複素重
み係数Ｗ_i＝WR_i＋ｊ・WI_i（ｉ＝１〜Ｋ）を演算す
る。

【００７１】重み付け回路２０−ｉは、第１周波数変換
装置６０−ｉの出力信号である中間周波数の音声信号と
映像信号からなるＴＶ信号Ｚ_iを、同相成分に対し重み
係数WR_iおよび直交成分に対し重み係数WI_iでそれぞれ
重み付けし、合成器３１により合成する。これにより、
受信チャネルの信号に対して、不要波（遅延波）の到来
方向に零点が形成されるようにアレーアンテナ部の指向
性が制御される。

【００７２】第２周波数変換装置７は、合成器３１の出
力信号、すなわち、上記指向性が制御された状態で受信
した中間周波数のＴＶ信号を、受信チャネルに応じた周
波数（４３．２５ＭＨz ）の第１局部発振器８の出力ｆ
_1LOにより再び放送電波の周波数に変換し、ＴＶ受信機
１００へ出力する。ＴＶ受像機１００は、第２周波数変
換装置７の出力信号を受信チャネル（第３ｃｈ）の信号
として、映像および音声の信号処理を行って受信する。

【００７３】以上のように、本第１実施例によれば、受
信チャネルの放送信号の音声信号のみを抽出し、その音
声信号に基づいてＣＭＡにより決定された重み係数で映
像信号および音声信号からなるＴＶ信号の振幅および位
相の重み付けを行うので、重み付け後の各信号の合成出
力において、受信チャネルの遅延波に含まれる音声信号
および音声信号とほぼ同一方向から到来する映像信号は
それぞれ互いに打ち消され、結果的に複数のアンテナ素
子の指向性を遅延波の到来方向にヌルを形成するように
制御できる。

【００７４】本第１実施例の重み付け回路２０−ｉは、
中間周波数に変換されたＴＶ信号に対して重み付け処理
を行うので、受信チャネル分の帯域幅の信号に対して比
較的簡易な構成で正確に重み付けを行うことができる。

【００７５】本第１実施例の音声信号抽出回路４０−ｉ
は、第３周波数変換装置９０−ｉによってベースバンド
周波数に変換されかつ周波数スペクトラムが反転された
ＴＶ信号より音声信号を抽出するものであるため、バン
ドパスフィルタを用いる必要がなく、簡易な構成の低域
ろ波器を用いることができる。さらに、抽出された音声
信号はベースバンド周波数であるので、重み制御装置５
１のＡ／Ｄ変換器５０２は簡易な構成で容易にアナログ
−デジタル変換が可能である。

【００７６】さらに、本第１実施例のアンテナ装置部分
の出力信号である第２周波数変換装置７の出力信号は、
放送電波と同じ周波数のＲＦ信号となっているので、こ
の出力信号をそのまま通常のＴＶ受像機１００に入力す
ることができ、一般的に用いられるＴＶ受像機を改造す
ることなく単に本第１実施例のアンテナ装置を外付けし
て用いることができる。

【００７７】なお、上記に関連して、本第１実施例にお
いて第２周波数変換装置７を省略して合成器３１の出力
信号をアンテナ装置の出力信号とすることも可能であ
る。この場合、上記出力信号は重み付け処理および合成
処理された中間周波数信号（周波数６０ＭＨz ）である
ので、ＴＶ受像機１００ではいわゆるチューナー部分を
省略することができ、装置がより簡易になるという効果
がある。

【００７８】〔第２実施例〕前記第１実施例ではベース
バンドに変換された信号からの音声信号の抽出を容易と
するために、第２局部発振器９の発振周波数ｆ_2LOを中
間周波数ｆ_IFよりも高く設定しているが、第１局部発振
器８の周波数ｆ_1LOをＲＦ信号の周波数ｆ_RFよりも高く
する第２実施例によっても同様な効果が得られる。

【００７９】すなわち、本第２実施例は前記第１実施例
と同じブロック図として図４に示されるが、第１実施例
と異なる点は、図１１に示すように、第１局部発振器８
の周波数ｆ_1LOを受信チャネルの映像キャリア周波数よ
りも常に６０ＭＨz 高く設定する（例えば、第３チャネ
ルに対しては、ｆ_1LO＝１６３．２５ＭＨz ）。これに
より、第１実施例と同一構成の第１周波数変換装置６０
−ｉが出力する中間周波数ｆ_IFの信号のうち、特に受信
チャネルの信号は映像キャリア周波数が６０ＭＨz とな
り、しかも信号スペクトラムは反転する。

【００８０】一方、第２局部発振器９の周波数ｆ
_2LOは、中間周波数よりも低い５５．２５ＭＨz に設定
する。これにより、第１実施例と同一構成の第３周波数
変換装置９０−ｉの出力信号は、受信チャネルにおいて
は図９に示すスペクトラム構成の信号となるので、第１
実施例と同様の音声信号抽出回路４０−ｉ（低域ろ波
器）によりベースバンドに変換された音声信号のみが抽
出できる。なお、重み制御装置５１における抽出された
音声信号に基づく重み係数の演算、および、重み付け回
路２０−ｉにおける重み係数による重み付け処理は、第
１実施例と同様である。

【００８１】さらに、第１実施例と同一構成の第２周波
数変換装置７は、重み付け処理および合成処理後の信号
を受信チャネルよりも６０ＭＨz 高い第１局部発振周波
数ｆ_1LOにより周波数変換し、その結果得られる周波数
（ｆ_IF−ｆ_1LO）の信号は、再度スペクトラムが反転す
る。これにより、本第２実施例装置の出力信号のスペク
トラムは到来するＴＶ信号と同様となる。

【００８２】〔変形例〕（変形例１）非常に広帯域な重み付け回路が得られる場
合は、本装置を図１２のように第３周波数変換装置を省
略した簡易な構成とすることもできる。すなわち、第１
周波数変換装置を用いて受信チャネルのＲＦ信号をベー
スバンドに変換するとともに前述のように周波数（ｆ_RF
−ｆ_1LO）の信号のスペクトラムを反転させる。これ
は、第１局部発振器８の周波数を、例えば受信チャネル
が第３ｃｈの場合１０８ＭＨz に設定することにより、
図９と同様の信号が得られる。重み付け回路の比帯域が
大きければ、ベースバンドにおける重み付け処理が可能
であり、重み付けされた信号は合成器３１における合成
処理後、第２周波数変換装置７によりＲＦ周波数に再変
換され、本装置の出力となる。音声信号を抽出する音声
信号抽出回路４０−ｉおよび重み制御装置５１は前記第
１実施例と同様である。

【００８３】（変形例２）重み付け回路は、前記図６に
示した同相成分と直交成分とに分離する構成に代えて、
図１３に１アンテナ素子分のみ示すように、振幅を制御
する可変利得増幅器２０１と位相を制御する可変移相器
２０２とからなる簡易な構成により、信号の振幅と位相
とを独立に制御することも可能である。この場合、可変
利得増幅器２０１の利得および可変移相器２０２の移相
量は、それぞれ重み制御装置５１において演算された複
素数の重み係数（Ｗ_i＝WR_i＋ｊ・WI_i）の絶対値｜Ｗ
_i｜= √｛（WR_i)²＋（WI_i)²｝およびｔａｎ（WI_i／WR
_i）で与えられる。

【００８４】以上述べたような構成とすることで、遅延
波が存在する環境、特に都市内など劣悪な電波環境を走
行中の自動車においてＴＶを受信する場合でも、ゴース
トや同期はずれなどによる画質劣化のない、良好な受信
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示す図である。

【図２】アダプティブアンテナの一般的構成を示す図で
ある。

【図３】アダプティブアンテナの制御された指向性パタ
ーンを示す図である。

【図４】第１実施例の全体構成を示す図である。

【図５】第１実施例における第１周波数変換装置の構成
を示す図である。

【図６】第１実施例における重み付け回路の構成を示す
図である。

【図７】第３ｃｈの放送電波（ＲＦ信号）の周波数スペ
クトラムを示す図である。

【図８】ベースバンドに変換されたＴＶ信号の周波数ス
ペクトラムを示す図である。

【図９】第１実施例における第２周波数変換装置の出力
信号の周波数スペクトラムを示す図である。

【図１０】第１実施例における重み制御装置の構成を示
す図である。

【図１１】第１実施例および第２実施例における受信チ
ャネルと設定される第１局部発振周波数および第２局部
発振周波数との関係を示す図である。

【図１２】変形例１の全体構成を示す図である。

【図１３】変形例２の重み付け回路の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０−１〜１０−Ｋ…アンテナ素子２０−１〜２０−Ｋ…重み付け回路２１…９０°ハイブリッド２２，２３，２０１…可変利得増幅器２４…同相合成器２０２…可変移相器３１…合成器４０−１〜４０−Ｋ…音声信号抽出回路５０，５１…重み制御装置５０１−１〜５０１−Ｋ…９０°ハイブリッド５０２…Ａ／Ｄ変換器５０３…重み係数演算装置５０４…Ｄ／Ａ変換器６０−１〜６０−Ｋ…第１周波数変換装置６１−１〜６１−Ｋ…乗算器６２−１〜６２−Ｋ…低域ろ波器７…第２周波数変換装置８…第１局部発振器９…第２局部発振器９０−１〜９０−Ｋ…第３周波数変換装置１００…ＴＶ受像機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに離間して配設されテレビジョン放
送電波を受信し映像信号と音声信号とからなるテレビジ
ョン信号を出力する複数のアンテナ素子を有するアレー
アンテナ部と、前記各アンテナ素子により受信された映像信号と音声信
号とからなるテレビジョン信号に、対応する重み係数に
よって振幅および位相の重み付けをする重み付け手段
と、前記重み付け手段の各出力信号を合成する合成手段と、前記各アンテナ素子により受信されたテレビジョン信号
より、それぞれ音声信号を抽出する音声信号抽出手段
と、前記抽出された各音声信号の強度に応じて、コンスタン
ト・モデュラス・アルゴリズムにより前記合成手段にお
ける合成後の音声信号の振幅が一定となるよう前記各重
み係数を算出する重み制御手段と、を含むことを特徴と
する移動体用アンテナ装置。
【請求項２】前記重み制御手段は同相成分の重み係数
と直交成分の重み係数とを算出し、前記重み付け手段が
前記受信されたテレビジョン信号を同相成分と直交成分
とに分離して入力するとともに、分離された同相成分お
よび直交成分のテレビジョン信号に対しそれぞれ前記同
相成分および直交成分の重み係数によって重み付けする
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体用アンテナ装
置。
【請求項３】前記アレーアンテナ部が前記受信された
各テレビジョン信号をテレビジョン放送電波よりも低周
波側の予め設定された一定周波数帯にそれぞれ周波数変
換する周波数変換手段を有し、前記重み付け手段は該周
波数変換されたテレビジョン信号に重み付けすることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体用ア
ンテナ装置。
【請求項４】前記音声信号抽出手段が、前記受信され
たテレビジョン信号のスペクトラムを反転する反転手段
と、前記スペクトラムが反転されたテレビジョン信号の
音声信号成分を抽出する低域ろ波器とを有することを特
徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の移
動体用アンテナ装置。
【請求項５】移動体に互いに離間して配設されテレビ
ジョン放送電波を受信し映像信号と音声信号とからなる
テレビジョン信号を出力する複数のアンテナ素子を有す
るアレーアンテナ部と、前記各アンテナ素子により受信された映像信号と音声信
号とからなるテレビジョン信号に、対応する重み係数に
よって振幅および位相の重み付けをする重み付け手段
と、前記重み付け手段の各出力信号を合成する合成手段と、前記各アンテナ素子により受信されたテレビジョン信号
を、テレビジョン放送電波の周波数よりも高い周波数の
局部発振信号によって周波数変換することにより、該テ
レビジョン信号の周波数スペクトラムを反転する周波数
変換手段と、前記周波数変換手段の各出力よりそれぞれ音声信号のみ
を抽出する音声信号抽出手段と、前記抽出された各音声信号の強度に応じて、コンスタン
ト・モデュラス・アルゴリズムにより前記合成手段にお
ける合成後の音声信号の振幅が一定となるよう前記各重
み係数を算出する重み制御手段と、を含むことを特徴と
する移動体用アンテナ装置。