JPH09219655A - 周波数多重放送受信機 - Google Patents

周波数多重放送受信機

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JPH09219655A
JPH09219655A JP8023544A JP2354496A JPH09219655A JP H09219655 A JPH09219655 A JP H09219655A JP 8023544 A JP8023544 A JP 8023544A JP 2354496 A JP2354496 A JP 2354496A JP H09219655 A JPH09219655 A JP H09219655A
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JP
Japan
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signal
frequency
broadcast
unit
data
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JP8023544A
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Kijuro Obata
喜重郎 小幡
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Alpine Electronics Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間でFMバンド内の全FM局の受信状態
をチェックする。 【解決手段】 選局されたFM局のFM放送受信中に制
御部27は所定周期で受信状態良好なFM局のサーチを
行い、サーチに際して、制御部はDAB信号復調部24
bのFFT復調結果を用いて各FM周波数の信号強度を
測定し、該信号強度に基づいて受信状態が良好なFM局
を求めてメモリに記憶し、現在受信中のFM放送の受信
状態が悪化した時、記憶してあるFM局に自動的に切り
替わってFM放送の受信を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は周波数多重放送受信
機に係わり、特に、所定の番組の音声信号が周波数多重
で挿入される複数のデータフィールドを含む周波数多重
放送信号とFM放送信号のうち選択された放送信号を受
信、復調して出力する周波数多重放送受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、デジタル・オーディオはその優れ
た特性と使いやすさが一般に認められ、急速に普及して
きている。このような背景から、オーディオ放送のデジ
タル化の動きが活発になってきており、デジタルオーデ
ィオ放送DAB(Digital Audio Broadcasting)が欧州
で実現化されつつある。デジタルオーディオ放送DAB
は、所定の番組の音声信号を周波数多重で挿入した複数
のデータフィールドと、番組とデータフィールドの対応
を示す番組配列データが挿入される情報フィールドとを
含む周波数多重放送信号を直交変調して放送局より送信
し、周波数多重放送受信機で該周波数多重放送信号を受
信し、別途ユーザにより指定された番組に応じたデータ
フィールドに挿入された周波数多重信号を復調し、オー
ディオ信号に変換して出力するものである。
【0003】図3はDABシステムにおいて採用される
モードIIのフレーム構造であり、1フレーム長は24ms
であり、2シンボルの同期部SYNCと、3シンボルの
高速情報チャネル部FIC(Fast Information Channe
l)と、72シンボルのデータフィールド部DFLで構成
されている。同期部SYNCは、フレームの開始点を認
識するために使用するヌルシンボルと同期情報シンボル
を含んでいる。高速情報チャネル部FICには、時間/
日付データ、番組の配列データ、サービス(番組)の名
称(ラベル)、番組識別コードPI(Program Identifi
cation Code)等の情報が挿入されて、末尾に誤り訂正用
のCRCが付加されている。データフィールド部DFL
は72個のデータフィールドに区分され、それぞれのデ
ータフィールドに所定の番組の放送信号が周波数分割多
重で挿入されており、1つの放送局から同時に6乃至8
番組を送信でいるようになっている。どのデータフィー
ルドにどの番組が対応するかは、高速情報チャネル部F
ICに含まれる番組の配列データで指定される。図3で
は1.5GHz帯を使用する衛星放送用のモードIIのフレーム
構成を示したが、50MHz〜250MHzの周波数帯を使うモー
ドIのフレーム構造もほぼ同様の構成を備え、1フレーム
長は96msになっている。
【0004】図4はDAB送信機の構成図であり、1a
〜1mはアナログオーディオ信号(各番組の音声信号)
を高能率符号化(データ圧縮)するデータ圧縮部であ
る。高効率符号化法としては、DCC(デジタル・コン
パクト・カセット)の圧縮方式であるPASC(Precisi
on daptive Subband Coding)やMDCT(Modified Disc
reet Cosine Transformation)等の圧縮方式がある。2
a〜2mは伝送路符号化部であり、誤り/検出訂正符号
を付加するもの、3は多重化部であり、番組配列データ
に従って各伝送路符号化部2a〜2mの出力データを所
定のデータフィールド(シンボル)にマッピングして時
分割多重するものである。4はインターリーブ/OFD
M変調部である。変調は直交周波数分割多重OFDM
(Orthogonal Frequency Division Mutiplex)により行
われる。
【0005】周波数分割多重とは、nビットのそれぞれ
に周波数の異なるn種類の周波数を用意し、ビットの”
1”,”0”に応じて対応する周波数信号を出力あるい
は阻止してnビットデータを周波数多重で送信し、受信
側でFFT処理を施して周波数多重信号に含まれる周波
数を識別してnビートデータを復調するものである。図
5は周波数多重の説明図であり、簡単のためにn=2と
した2ビットデータを周期T毎に送信する場合である。
4aは所定周期Tで2ビットデータ bi+0, bi+1(00,0
1,10,11)を間欠的に出力する送信データ発生部、4bは
第1の周波数f 1の低周波信号を出力する第1の周波数
信号発生部、4cは周波数f2の低周波信号を出力する
第2の周波数信号発生部、4dは第1ビットbi+0が”
1”の時、f1信号を出力するゲート回路、4eは第2
ビットbi+1が”1”の時、f2信号を出力するゲート回
路、4fは各ゲート回路出力を合成する信号合成部であ
る。2ビートデータが”11”の場合には周波数f1
2の信号が合成されて出力し、”01”の場合には周
波数f2の信号のみが出力し、”10”の場合には周波
数f1の信号のみが出力し、”00”の場合にはいずれ
の周波数信号も出力しない。送信部ではかかるベースバ
ンドの周波数多重信号により高周波信号(搬送波)を変
調してアンテナより空中に放射する。
【0006】受信機では、放射された信号をアンテナで
受信し、中間周波信号に周波数変換し、該中間周波信号
より周波数多重信号を復調し、該周波数多重信号を所定
のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタルデー
タに変換し、このデジタルデータにFFT処理を施して
周波数多重信号に含まれる周波数を識別し、周波数デー
タに基づいて送信データを識別する。たとえば、周波数
1信号のみが検出されると送信データは”10”、f2
信号のみが検出されると送信データは”01”、f1
号及びf2信号の両方が検出されると送信データは”1
1”、いずれの信号も検出されない場合には送信データ
は”00”と認識する。以上では、送信データを2ビッ
トとしたが、nビットの場合には、n種類の周波数信号
を出力する信号発生部が設けられ、nビットデータに応
じて周波数多重して送信し、受信側で周波数多重信号に
含まれる各信号の周波数を識別してnビットデータを識
別する。
【0007】DAB放送の場合、多重周波数は4kHz間隔
であり、伝送帯域を1.536MHzとすれば384個の周波数
信号を含むことができる。インターリーブは、所定の形
式に従ってシンボル内の多重信号の順番を再配置するこ
とによって行う。図4に戻って、5はインターリーブ/
OFDM変調部より出力されるI(In-phase),Q(Quad
rature)信号にそれぞれ基準搬送波及び基準搬送波を9
0移相した信号を乗算して直交変換する直交変調部、
6は直交変調により得られた送信搬送波を50〜250MHz帯
(モードIの場合)の高周波数に変換する周波数変換部、
7は送信電力増幅器である。
【0008】図6はDAB受信機(周波数多重放送受信
機)の構成図である。11はアンテナ、12はフロント
エンド、13はフロントエンドより出力される中間周波
信号に基準搬送波及び基準搬送波を900移相した信号
をそれぞれ乗算して直交検波する直交復調器、14は直
交復調器から出力されるベースバンドの周波数多重信号
を所定のサンプリング周波数でAD変換するADコンバ
ータ、15はFFT復調処理、復号処理等を行って高能
率符号データを復元/出力する伝送路復号化回路、16
は高能率符号データを元のPCMオーディオデータに復
号するオーディオ復号化部、17はPCMオーディオデ
ータをアナログオーディオ信号に変換するDAコンバー
タである。
【0009】伝送路復号化回路15はFFT差動復調部
15a、選択復号化部15b、デインターリーブ部15
c、制御用マイコン15d、同期用プロセッサ15eを
備えている。FFT差動復調部15aはADコンバータ
14から出力されるデジタルデータにFFT処理を施
し、各シンボルの周波数多重信号に含まれる周波数を識
別し、識別した周波数に基づいてインターリーブされた
送信データを復調する。デインターリーブ15cはFF
T差動復調部の出力データからインターリーブを解いて
元のデータ列に戻し、選択復号化部15bはデインター
リーブされたデータに誤り検出訂正処理を施して制御用
マイコン15dに入力する。制御用マイコン15dは高
速情報チャネル部FICに含まれる番組配列データに基
づいてユーザが指定した番組のシンボル位置(データフ
ィールド)を検出し、選択復号化部15bに通知する。
選択復号化部15bは通知されたシンボル(データフィ
ールド)の復号データをオーディオ復号化部16に出力
する。オーディオ復号化部16は入力された復号データ
(高能率符号データ)を元のPCMオーディオデータに
変換して出力する。又、オーディオ復号化部16はオー
ディオデータに含まれる番組内容に関連したデータ列P
AD(Program associated data)、例えば、アーティス
トの名前、音楽の曲名、歌詞などの情報を制御用マイコ
ン15dに送る。制御用マイコン15dは入力された情
報をユーザインタフェースを介して操作部の表示部に表
示する。又、制御用マイコン15dは高速情報チャネル
FICに含まれるラベル(番組名)をユーザの要求に応
じて適宜、操作部に送って表示する。
【0010】同期プロセッサ15eは、ヌルシンボル検
出後に同期シンボルのFFT処理を行い、入力信号の周
波数オフセットを計算し、AFC信号を直交復調器13
に送り、基準周波数を調整する。又、同期プロセッサ1
5eは同期シンボルのFFT結果と、オリジナルな同期
シンボルとの相関(ずれ量)を求め、その結果を逆FF
T処理し、伝送路のインパルス応答CIR(channel Imp
ulse Response)を出力する。フロントエンド12はCI
R信号に基づいて受信機の基準クロック発生器、すなわ
ち、電圧制御水晶発振器の発振周波数を送信器の送信周
波数に同期させる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】FM放送受信中に受信
状態が悪化する場合がある。受信状態が悪化した時に
は、自動的に受信状態が良好な他のFM局に切り替える
必要がある。このため、従来のラジオ受信機では1チュ
ーナの場合、FM放送受信中に所定時間間T毎に所定周
波数間隔で他のFM周波数信号を受信し、その受信電界
強度に基づいて受信状態が良好なFM局を求めて記憶す
る。そして、現在受信中のFM局の受信状態が悪化した
時、記憶してある受信状態が良好なFM局に自動的に切
り換える。ところで、FM周波数信号の受信状態を調べ
ている間はミュートをかけている。このミュート時間t
及び上記時間Tは本来のFM放送の受聴に違和感を与え
ない時間に設定され、又、上記周波数間隔はFM放送局
の間隔単位、例えば100kHzである。このため、従来の方
法では、FMバンド内の全FM局の受信状態をチェック
するまでに相当の時間を必要とし、車載用の場合には、
車両がその間に相当距離移動して各FM局の受信状態が
変化し、現在受信中のFM放送の受信状態が悪化し、記
憶してあるFM局に切り換えても受信状態の良いFM放
送を受信できない問題があった。
【0012】以上から、本発明の目的は、短時間でFM
バンド内の全FM局の受信状態をチェックすることがで
きる周波数多重放送受信機を提供することである。本発
明の別の目的は、受信状態が悪化しても、確実に受信状
態が良好な他のFM局に切り替わってFM放送受信を継
続できる周波数多重放送受信機を提供することである。
本発明の更に別の目的は、受信状態が良好なFM局をプ
リセットメモリにオートプリセットする際、短時間でプ
リセットを完了できる周波数多重放送受信機を提供する
ことである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
れば、選択されたチャンネルの放送信号を受信して中間
周波信号に変換するチューナ部と、中間周波信号よりF
M放送のオーディオ信号を復調して出力するFM放送復
調部と、中間周波信号より周波数多重信号を復調し、選
択された番組に応じたデータフィールドに挿入された周
波数多重信号を所定サンプリング速度でデジタルデータ
に変換し、該デジタルデータにFFT復調処理を施して
該番組のオーディオ信号を出力する周波数多重放送復調
部と、FM放送復調部の出力信号と周波数多重放送復調
部の出力信号を適宜選択して出力する選択部と、電子チ
ューニング制御を実行すると共に、周波数多重放送復調
部のFFT復調結果を用いてFMバンド内の全FM周波
数信号の受信状態を判定する制御部を備えた周波数多重
放送受信機により達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】
(a)本発明の概略 FFT(高速フーリエ変換)は時間信号を高速に周波数
信号に変換するものであり、DAB受信機のFFT差動
復調部は1msの間に最大2048個の周波数ポイントにおけ
る信号強度を出力する。DAB放送の各チャンネルの周
波数帯域は1.536MHzであるから、1kHzの分解能で各FM
周波数の信号強度を1msで測定できることになる。すな
わち、DAB受信機のFFT演算結果を利用することに
より、1.536MHzの帯域のFM周波数信号強度を1kHz間
隔で1msの間に測定できる。そこで、チューナの局部発
振器の周波数を1.536MHz単位で変化させると全FMバン
ドのFM周波数の信号強度を100ms以内で行うことがで
きる。このように、短時間で全FMバンドの周波数信号
強度を求め、受信状態が良好なFM局を記憶するように
すれば現在受信中の受信状態が悪化しても、確実に受信
状態が良好な他のFM局に切り替わってFM放送受信を
継続できる。又、受信状態が良好なFM局をプリセット
メモリにオートプリセットする際にも、短時間でプリセ
ットを完了することができる。
【0015】(b)構成 図1は本発明の周波数多重放送受信機の実施例構成図で
あり、21はアンテナ、22は選局されたチャンネルの
放送信号を受信して中間周波信号に変換するチューナ
部、23は中間周波信号よりFMオーディオ信号を復調
して出力するFM放送復調部、24はDAB放送復調部
であり、選択された番組に応じたデータフィールド(シ
ンボル)に挿入された周波数多重信号より該番組のオー
ディオ信号を復調して出力するもの、25はFM放送復
調部23の出力信号とDAB放送復調部24の出力信号
を適宜選択して出力する選択部、26は種々のボタン類
及び表示部が設けられた操作部であり、例えば、26a
はバンド切り換えボタン、26bはDAB局選択/番組
選択ボタン、26cは表示部である。27は制御部であ
り、選局情報に基づいた電子チューニング制御、受
信状態良好なFM局のサーチ制御、現在受信中のFM
放送の受信状態が悪化した時、サーチしてあるFM局に
自動的に切り換えてFM局を受信するFM局自動切り換
え制御等を実行する。
【0016】チューナ部22において、22aはフロン
トエンド、22bは選局周波数に応じた局部発振周波数
信号を出力するPLL回路(局部発振回路)である。フ
ロントエンド22aは図示しないが同調部、高周波増幅
器、周波数変換器を備え、選局された局からの放送信号
を受信し、高周波増幅後に受信した高周波信号に局部発
振信号を混合して中間周波信号に変換してを出力する。
FM放送復調部23において、23aはFM用のIFフ
ィルタ、23bは中間周波信号よりオーディオ信号を復
調するFM検波回路、23cはIFフィルタのSメータ
端子に接続され、受信中のFM放送信号の受信電界強度
を検出するSメータである。
【0017】DAB放送復調部24において、24aは
DAB用のIFフィルタ、24bはDAB信号復調部
(図6参照)、24cはPCMデータをアナログに変換
するDAコンバータである。DAB信号復調部24は、 DAB局が選局されて該局からの周波数多重放送信号
が入力されると、DAB信号(図3参照)を復調し、高
速情報チャネル部FICより各番組のラベルを抽出して
操作部に入力する機能、 所定番組がユーザにより選択されると、該番組に応じ
たデータフィールド(シンボル)の周波数多重信号を復
調してPCM音声データを出力する機能、 FM受信中においてFFT演算した結果(各周波数の
信号強度)を制御部27に入力する機能、を有してい
る。
【0018】(b)動作 (b-1) 選局/受信動作 所定のFM局が操作部26により選局されると、制御部
27は電子チューニング制御を行うと共に、選択部25
にFM局が選択されたことを通知する。チューナ22は
チューニング制御に従って選局されたFM局からのFM
放送信号を受信して中間周波信号に変換し、FM放送復
調部23は入力された中間周波信号よりFM音声信号を
復調し、選択部25は該FM音声信号を選択して出力す
る。又、DAB局が操作部26により選局されると、制
御部27は電子チューニング制御を行うと共に、選択部
25にDAB局が選択されたことを通知する。チューナ
22はチューニング制御に基づいて、DAB局からの周
波数多重放送信号を受信して中間周波信号に変換する。
DAB信号復調部24bはチューナから入力された中間
周波信号からDAB信号を復調し、該DAB信号の高速
情報チャネル部FICに含まれるラベルを抽出して操作
部26に入力して表示部に表示する。ユーザは番組選択
ボタンを操作してラベルを順次表示し、所望のラベルが
表示されたときにOKボタンを操作して番組を選択し、
選択番組をDAB信号復調部24bに入力する。
【0019】DAB信号復調部24bは選択番組が入力
されると、DAB信号の高速情報チャネル部FICに含
まれる番組配列データに基づいて選択番組のデータフィ
ールド位置(シンボル位置)を求め、該シンボル位置に
挿入されている周波数多重信号を復調/デインターリー
ブ/復号化して得られたPCMデータをDAコンバータ
24cに入力し、DAコンバータ24cはPCMデータ
をアナログ信号に変換し、選択部25はDAコンバータ
から出力されるオーディオ信号を選択して出力する。
【0020】(b-2) FM放送受信中におけるサーチ動
作及び切り換え制御 図2はFM放送受信中のサーチ動作及び切り換え制御の
フローである。制御部27は選局されたFM放送の受信
中(ステップ101)、Sメータ23cの出力を監視
し、FM放送の受信状態が良好であるかチェックし(ス
テップ102)、受信状態が良好の場合には、FM局サ
ーチ時刻であるかチェックする(ステップ103)。
尚、FM局サーチは所定時間間隔で行う。FM局サーチ
時刻でなければ、ステップ101に戻り、選局されてい
るFM放送の受信を継続する。FM局サーチ時刻になれ
ば、制御部27はFMバンドの最低周波数をfmとすれ
ば、fm+(1.536/2)(MHz)の中間周波信号がチューナ22
から出力されるように局部発振周波数fLを制御する
(f0→fL,ステップ104)。しかる後、制御部27
はDAB信号復調部24bから出力される1kHz間隔の
各周波数の信号強度を取り込み(ステップ105)、設
定強度以上のFM周波数とその信号強度を内蔵のメモリ
に記憶する(ステップ106)。ついで、FMバンド内
の全周波数の信号強度を測定したかチェックし(ステッ
プ107)、測定が完了してなければ、局部発振周波数
Lを1.536MHz増大し(ステップ108)、以後、ステッ
プ105以降の処理を繰り返す。
【0021】FMバンド内の全周波数の信号強度の測定
が終了すれば、記憶してあるFM周波数を信号強度順に
並び変え(ステップ109)、以後ステップ101以降
の処理を繰り返す。かかる状態で、ステップ102にお
いて、FM放送の受信状態が悪化すれば、制御部27は
メモリから第1順位のFM局のFM周波数を求め、チュ
ーナ22をして該FM周波数を受信させる(ステップ1
10)。尚、以上では一度にFMバンド内の全周波数の
信号強度を求めた場合であるが、FMバンドを複数の区
間に分割し、一度に1つの区間内の全周波数の信号強度
を求め、複数回の測定でFMバンド内の全周波数の信号
強度を求めるように構成することもできる。又、信号強
度順に並び換える処理は選局されたFMM放送の受信を
再開してから行うこともできる。
【0022】(c)変形例 以上では、FM放送受信中に他のFM局の受信状態を測
定した場合であるが、本発明はかかる場合に限らず、オ
ートプリセットメモリ動作にも適用できる。オートプリ
セットメモリ動作は、受信状態が良好なFM局を求めプ
リセットメモリにオートプリセットする機能であり、か
かる場合にもFFT処理結果を利用すれば、瞬時にオー
トプリセット動作を完了させることができる。以上、本
発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に
記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、
本発明はこれらを排除するものではない。
【0023】
【発明の効果】以上本発明によれば、DAB復調部のF
FT演算結果を利用して各FM周波数信号の受信状態を
測定するようにしたから、短時間でFMバンド内の全F
M局の受信状態をチェックすることができ、従って、現
受信中のFM放送信号の受信状態が悪化しても、確実に
受信状態が良好な他のFM局に切り替わってFM放送受
信を継続できる。又、本発明によれば、受信状態が良好
なFM局をプリセットメモリにオートプリセットする
際、短時間でプリセットを完了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の周波数多重放送受信機の構成図であ
る。
【図2】FM放送受信中のサーチ動作及び切り換え制御
フローである。
【図3】DAB信号フレームの構造説明図である。
【図4】DAB送信機の構成図である。
【図5】周波数多重説明図である。
【図6】DAB受信機の構成図である。
【符号の説明】
22・・チューナ 23・・FM放送復調部 24・・DAB放送復調部 24b・・DAB信号復調部 25・・選択部 27・・制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の番組の音声信号が周波数多重で挿
    入される複数のデータフィールドを含む周波数多重放送
    信号とFM放送信号のうち選択された放送信号を受信、
    復調して出力する周波数多重放送受信機において、 選択されたチャンネルの放送信号を受信して中間周波信
    号に変換するチューナ部と、 中間周波信号よりFM放送のオーディオ信号を復調して
    出力するFM放送復調部と、 中間周波信号より周波数多重信号を復調し、選択された
    番組に応じたデータフィールドに挿入された周波数多重
    信号を所定サンプリング速度でデジタルデータに変換
    し、該デジタルデータにFFT復調処理を施して該番組
    のオーディオ信号を出力する周波数多重放送復調部と、 FM放送復調部の出力信号と周波数多重放送復調部の出
    力信号を適宜選択して出力する選択部と、 電子チューニング制御を実行すると共に、周波数多重放
    送復調部のFFT復調結果を用いてFMバンド内の各F
    M周波数信号の受信状態を判定する制御部を備えたこと
    を特徴とする周波数多重放送受信機。
JP8023544A 1996-02-09 1996-02-09 周波数多重放送受信機 Withdrawn JPH09219655A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000021206A1 (fr) * 1998-10-05 2000-04-13 Aor, Ltd. Recepteur large bande et procede de balayage de voie

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WO2000021206A1 (fr) * 1998-10-05 2000-04-13 Aor, Ltd. Recepteur large bande et procede de balayage de voie
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