JPH11122200A - Fm多重放送データ受信方法 - Google Patents

Fm多重放送データ受信方法

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JPH11122200A
JPH11122200A JP28003397A JP28003397A JPH11122200A JP H11122200 A JPH11122200 A JP H11122200A JP 28003397 A JP28003397 A JP 28003397A JP 28003397 A JP28003397 A JP 28003397A JP H11122200 A JPH11122200 A JP H11122200A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DGPS情報を受信するFM多重局を切り替
える際、VICS情報を失うことがないようにする。 【解決手段】 VICS情報を放送するFM多重放送局
からのFM多重放送データの受信中において、DGPS
情報を放送するFM多重放送局のフレーム同期タイミン
グより所定時間前になった時、CPU23は受信局をD
GPS情報を放送するFM多重放送局に切り替え、DG
PS情報の受信完了後、VICS情報を放送するFM多
重放送局に切り替える。以上と並行して、CPU23は
DGPS情報を放送する別のFM多重放送局のうち受信
状態が良好な1以上のFM多重放送局のフレーム同期タ
イミングを検出して同期リストSLTとして保存し、D
GPS情報を放送する現FM多重放送局の受信レベルが
設定レベル以下になった時、保存してある1つのFM多
重放送局に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はFM多重放送データ
受信方法に係わり、特にDGPS情報とVICS情報を
1つの受信機で受信するFM多重放送データ受信方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】自動車を目的地に向けて案内するナビゲ
ーションシステムにおいては、正確に自動車位置を把握
すること及び道路交通情報(渋滞、事故、規制等)を正
しく認識することが重要になっている。現在、自動車位
置は、(1) 距離センサー(例えば車速センサー)や方向
センサー(例えばジャイロ)を用いた自立航法と、(2)
衛星から位置情報を受信するGPS(Global Positionin
g System)航法が併用されている。GPSの位置精度は
悪く100m以上に及ぶ場合がある。このため、GPS
の位置精度を向上することが求められており、DGPS
(Differential Global Positioning System)が提案さ
れ実用に供されるようになっている。DGPSは、(1)
正確な位置が既知の場所においてGPS衛星電波を受信
して測位し、(2) 既知の位置と測位位置間の誤差を決定
し、(3) 同じ地域で同じ測位システムのユーザに、決定
したその誤差または補正係数を送信することによって測
位システムの位置精度や信頼性を向上、確保するもの
で、(4) ユーザに上記情報を送信する手段とし、FM多
重放送電波が利用されている。
【0003】又、道路交通情報(渋滞、事故、規制等)
は、道路交通情報通信システム(VICS)が提供して
おり、車載のナビゲーションシステムは道路交通情報
(VICS情報)を受信してリアルタイムに地図上に表
示するようになっている。VICS情報の表示法として
はレベル1〜レベル3が利用でき、状況や目的に応じて
所望のレベルで道路交通情報を表示できるようになって
いる。レベル1は文字情報表示モードであり、ディスプ
レイ画面の上方エリアに文字で、区間旅行時間情報、障
害情報、サービス情報、一般FM文字情報等を表示する
ものである。レベル2は簡易図形表示モードであり、混
雑監視道路の簡易図形を描画し、該簡易図形上に渋滞・
障害情報などを表示するものである。レベル3は地図情
報表示モードであり、渋滞・事故・規制などの情報を、
地図上にリアルタイムに表示するものである。VICS
道路交通情報を利用することにより、運転者は渋滞道
路、通行規制道路、事故発生道路を回避して目的地に短
時間で到達できるようになる。かかるVICS情報を通
信する手段としては、現在、光ビーコン、電波ビーコン
及びFM多重放送電波が利用されている。各通信手段の
通信エリアはFM多重放送が1局につき10〜50k
m、電波ビーコンが1基につき60〜70m、光ビーコ
ンが1基につき3.5mである。このため、通信エリア
の広いFM多重放送は高域の交通情報を流し、電波ビー
コンと光ビーコンは限られた地域の交通情報を流すよう
になっている。
【0004】図4はFM放送に多重されるFM多重デー
タの構成図であり、1フレーム当たり272ブロック
(パケット)からなり、272ブロックのうち190ブ
ロックがデータブロック、82ブロックがパリティのみ
を伝送するパリティブロックで、パリティブロックはデ
ータブロック内に分散して配置されている。1フレーム
は4.896秒、1ブロックは18msecである。各
データブロックは、16ビットのブロック識別符号BI
C(Block IdentifyCode)と、176ビットのデータ
と、14ビットのCRC符号と、82ビットの誤り検出
訂正用のパリティ(横符号)で構成されている。又、パ
リティブロックは、16ビットのブロック識別符号BI
Cと、190ビットのパリティ(縦符号)と、82ビッ
トの誤り検出訂正用のパリティ(横符号)とで構成され
ている。最初の13ブロックのうちデータブロックの識
別符号はBIC1であり、次の123ブロックのうちデ
ータブロックの識別符号はBIC3であり、次の13ブ
ロックのうちデータブロックの識別符号はBIC2であ
り、最後の123ブロックのうちデータブロックの識別
符号はBIC3であり、パリティブロックの識別符号は
BIC4である。
【0005】ブロック識別符号を1ブロック毎に検出す
ることによりブロック同期をとることができ、又、27
2ブロック毎に(ブロック識別符号BIC4の次にBI
C1を検出することにより)フレーム同期をとることが
できる。又、誤り検出訂正用のパリティ(縦符号、横符
号)が含まれているから、これらパリティを用いて誤り
検出及び誤り訂正処理(縦訂正、横訂正)を行うことが
できる。更にデータブロックにはCRC符号が含まれて
いるから1ブロック毎にCRCチェックを行うことがで
きる。VICS情報は、フレームの全ブロックを用いて
送信されるが、DGPS情報は、フレーム先頭の2ブロ
ックを用いて送信される。
【0006】図5(a)はDGPSデータのブロック構
成であり、176ビットのデータブロック(図4の19
0ビットのデータブロックから14ビットのCRCブロ
ックを除いたもの)のフォーマットを示しており、16
ビットのプリフィックス51と160ビットあるいは1
44ビットのDGPSセグメント52,53と16ビッ
トのCRC54で構成されている。プリフィックス51
は、図5(b)に示すように、 番組内容の識別と伝送モードを示すと共にデータパケ
ット構成を指定するサービス識別部51aと、 誤り訂正回路の復号方法を指定する復号識別フラ
グ(”1”は横方向のみ復号、”0”横縦横復号)51
bと、 あるデータグループ番号で伝送するデータグループの
終了を示す情報終了フラグ(”1”は終了)51cと、 あるデータグループ番号で伝送するデータグループが
更新されていることを示す更新フラグ51dと、 データグループ番号を指定するデータグループ番号部
51eと、 データパケット番号部51fとで構成されている。
【0007】DGPS情報のプリフィックス51は、 (1) サービス識別 :1011 (2) 復号識別フラグ :1 (3) データグループ番号:1100 である。図6はDGPS情報のセグメント構成であり、
DGPSセグメントは160+144ビットの304ビ
ットから構成され、先頭の16ビットは以下の内容 (1) セグメント識別 :1101(D) (2) セグメント長 :1111(F) (3) 拡張セグメント長:00100100 となっている。以上より、プリフィックス51と次の1
6ビットを参照することによりDGPS情報を識別する
ことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】現在、DGPS情報は
JFN系列のFM多重局が送信し、VICS情報はNH
K系列のFM多重局が送信するようになっている。この
ため、FM多重放送受信機としては、2つの受信機を使
用する構成及び1つの受信機を切り替えて利用する構成
が考えられている。しかし、VICS情報とDGPS情
報を受信するために2つの受信機を使うのはコスト、ス
ペースの点で問題がある。このため、1つの受信機を切
り替えて使用することになるが、フレーム毎にVICS
情報とDGPS情報の受信を切り替える方法では、1フ
レームは約5秒であるため、少なくとも5秒間分のVI
CS情報(1フレーム分のVICS情報)が失われてし
まう問題がある。また、NHK系列FM多重局間ではフ
レーム同期タイミングは一致しているが、JFN系列F
M多重局間ではフレーム同期タイミングが一致していな
い。このため、自動車の走行に応じて受信状態の良好な
JFN系列FM局に切り替わるとき、JFN系列FM局
のフレーム同期タイミングがわらないため、同期を取る
必要があり、少なくとも5秒間分のVICS情報が失わ
れる問題がある。
【0009】以上から、本発明の目的はVICS情報を
失うことなく、DGPS情報を受信できるFM多重放送
の受信方法を提供することである。本発明の別の目的
は、現受信中のJFN系列FM多重局を別のJFN系列
FM多重局に切り替える場合であってもVICS情報を
失うことがないFM多重放送の受信方法を提供すること
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、(1) VICS情報を放送するFM多重放送局からの
FM多重放送データの受信中において、DGPS情報を
放送するFM多重放送局のフレーム同期タイミングより
所定時間前になった時、受信局をDGPS情報を放送す
るFM多重放送局に切り替え、(2) DGPS情報の受信
完了後、VICS情報を放送するFM多重放送局に切り
替え、以後、上記動作を繰り返すと共に、(3) DGPS
情報を放送する別のFM多重放送局のうち受信状態が良
好な1以上のFM多重放送局のフレーム同期タイミング
を検出して保存し、(4) DGPS情報を放送する現FM
多重放送局の受信レベルが設定レベル以下になった時、
保存してある1つのFM多重放送局に切り替えること、
により達成される。
【0011】
【発明の実施の形態】
(a)実施例のFM多重放送受信機の構成 図1は本発明の実施例のFM多重放送受信機の構成図で
ある。FM多重放送受信機は、FM放送信号を受信し、
該FM放送信号に多重されて送られてくるVICS情
報、DGPS情報、文字情報等のFM多重放送データを
分離、復調してナビゲーションシステムに渡し、あるい
はディスプレイ装置に表示する。図中、1はアンテナ、
4はフロントエンド(F/E)であり図示しないがアン
テナ同調回路や高周波増幅回路、局部発振器、混合器等
を有している。5はPLL回路、6はローパスフィル
タ、7は中間周波増幅/FM検波器(IF/DET)で
ある。PLL回路5、ローパスフィルタ6及びフロント
エンド4内蔵の局部発振器は電子選局装置を構成し、局
部発振器を受信周波数(選局操作で選択されたFM放送
局の周波数)に応じた周波数で発振させ、フロントエン
ド4内の混合器により中間周波数信号を出力するように
なっている。8はノイズキャンセルとステレオ復調を行
うノイズキャンセラ/ステレオ復調回路(NC/MP
X)、9はFM検波信号からL−MSK変調信号成分を
取り出すフィルタ回路、10は中間周波信号を入力され
て受信電界強度に応じた信号を出力するSメータであ
る。以上によりチューナが形成される。
【0012】21はDGPS情報とVICS情報に共通
に設けた多重デコーダであり、51はL−MSK変調信
号に遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデ
ータ列の復調を行うL−MSK復調回路、52はブロッ
ク同期とフレーム同期の検出を行う同期回路、53は訂
正処理部、54はVICS情報を記憶する1フレーム分
のVICS用RAM、55はDGPS情報を記憶する1
フレーム分のDGPS用RAMである。訂正処理部53
は、CRCチェック部53aと、VICS情報に対して
横訂正/縦訂正を行うと共に、DGPS情報に対して横
訂正を行う誤り検出訂正部53bを備えている。CRC
チェック部53aは1ブロック毎のCRCチェックを行
い、誤り検出訂正部53bは同期回路から入力したブロ
ック同期とフレーム同期の検出信号に基づいてVICS
情報をRAM54に、DGPS情報をRAM55に一時
記憶し、しかる後、パリティ符号を用いてVICS情報
には横訂正→縦訂正→横訂正を行い、DGPS情報には
横訂正を行う。
【0013】23はプロセッサ(CPU)であり、VI
CS情報/DGPS情報の受信制御、文字情報表示制
御、選局制御等を行うもので、内蔵のRAMに同期リス
トSLTを記憶する。同期リストSLTは、DGPS情
報を放送するFM多重放送局のうち受信状態が良好な1
以上のFM多重放送局(周波数fi)と、そのフレーム
同期タイミング(Si)の対応を示すものである。24
は同期カウンタで、DGPS情報を放送する1つのFM
多重放送局のDGPSフレーム同期タイミングで計数値
が0になり、以後、クロックを計数して繰り返し1フレ
ーム期間(=4.896秒)を計時するものである。すなわ
ち、予め、DGPS情報を放送するFM放送多重局から
のFM多重放送データのフレーム同期タイミングを検出
し、該タイミングで同期カウンタ24の計数値を0に
し、以後、クロックを計数させ、1フレーム期間を計時
させる。25は受信したFM多重データ(VICS情
報、DGPS情報、文字放送番組情報等)を記憶するメ
モリ、26はユーザが選局操作を行ったり、所望の文字
放送番組の選択等を行う操作部、27は文字情報(ニュ
ース、天気予報等)を画面に表示するディスプレイ装置
である。
【0014】(b)同期タイミングの設定 所定時間、例えば15分毎に、CPU23はシーク制御
を行い、受信電界強度が設定レベル以上のJFN系列F
M多重局の周波数f1を記憶する。しかる後、同期タイ
ミングを検出すべく、該FM多重局からのFM多重放送
データを受信する。これにより、デコーダ21の同期回
路52はFM多重データのフレーム同期タイミングS1
を検出してCPU23に通知し、CPUは内蔵のRAM
にFM周波数f1とフレーム同期タイミングS1の対応を
記憶する。時刻の基準はVICS情報の同期タイミング
であり、該VICS情報の同期タイミングを時刻0と
し、以後、基準クロックを計数して1フレーム期間(=
4.896秒)を1周期とする。したがって、フレーム
同期タイミングS1とは、基準時刻0〜4.896秒の
間の時刻S1を意味している。
【0015】以下同様に、シーク制御を行って受信電界
強度が良好なJFN系列FM多重放送局のFM周波数f
i(i=1,2,3・・・)と同期タイミングSiの対
応関係である同期リストを作成してRAMに記憶する。
NHK系列FM多重局は約2.5分、すなわち、30フ
レーム分のVICS情報を重複して放送するから、上記
DGPS情報の同期タイミングの設定によりVICS情
報が失われることはない。以上により、DGPS情報を
放送するFM多重放送局の同期リストの作成が終了すれ
ば、CPU23は受信電界強度が最良のFM多重放送局
のフレーム同期タイミング時刻Sjで、同期カウンタ2
4の内容を0にクリアし、以後、図示しないクロックを
計数して1フレーム期間(=4.896秒)を繰り返し計数す
る。
【0016】(c)DGPS情報、VICS情報の受信 図2はDGPS情報、VICS情報の受信処理フローで
ある。所定時間毎(例えば15分毎)に同期リストSL
Tを更新するようになっているから、CPU23は現時
刻が同期リスト作成タイミングであるかチェックする
(ステップ101)。同期リスト作成タイミングであれ
ば、(b)で説明した方法で同期リストを作成する(ス
テップ102)。しかし、同期リスト作成タイミングで
なければ、現在受信中のJFN系列FM多重局の受信レ
ベルが設定レベル以上であるかチェックする(ステップ
103)。
【0017】設定レベル以上であれば、後述する図3の
フローにしたがって、VICS情報及びDGPS情報を
受信する(ステップ104)。しかし、設定レベル以下
であれば、同期リストにある別のJFN系列FM多重局
をサーチし(ステップ105)、該JFN系列FM多重
局の同期タイミングSiを求め(ステップ106)、該
同期タイミングSiで同期カウンタ24の内容をクリア
し、以後クロックを計数させ(ステップ107)、ステ
ップ104においてVICS情報及びDGPS情報を受
信する。ステップ104のVICS、DGPS情報の受
信ステップにおいて、チューナは最初CPU23の制御
でNHK系列FM多重局よりVICS情報を受信して多
重デコーダ21に入力し、多重デコーダ21は受信した
各ブロックのデータを内蔵のRAM54に格納する(ス
テップ201)。ついで、CPU23は同期カウンタ2
4の計数値を監視し、DGPS情報受信時刻になったか
チェックし(ステップ202)、なっていなければステ
ップ201のVICS情報の受信処理を継続する。
【0018】受信局を切り替えてDGPS情報を受信で
きるようになるまでには、 NHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局
を切り替えて電子チューニング回路のPLLがロックす
るまでに約10msec、 BICの検出(ブロック同期)に数ビット分の9mse
c、 のトータル19msecが必要である。そこで、同期カウンタ
24の計数値が同期タイミングの19msec前の時刻に相当
する値になった時、DGPS情報受信時刻になったとす
る。
【0019】DGPS情報受信時刻になれば、CPU2
3は電子選局装置を制御してNHK系列FM多重局より
JFN系列多重局に受信局を切り替える。又、CPU2
3は同期回路52に同期保持を指令する。これにより、
同期回路52はVICS情報のブロック同期及びフレー
ム同期を保持する(ステップ203)。以後、チューナ
はJFN系列FM多重局より受信した情報を多重デコー
ダ21に入力し(ステップ204)、CPU23は多重
デコーダ21よりDGPS情報の受信完了通知を待つ
(ステップ205)。多重デコーダ21は、BIC検出
後にDGPS情報の受信を開始し、2ブロックのDGP
S情報を内蔵のRAM55に記憶し、しかる後、DGP
S情報の受信完了をCPU23に通知する。このDGP
S情報の受信完了により、CPU23はJFN系列FM
多重局よりNHK系列FM多重局に受信局を切り替え
(ステップ206)、チューナはNHK系列FM多重局
よりVICS情報を受信して多重デコーダ21に入力
し、多重デコーダ21は保持しているブロック同期に基
づいて(同期補足せず)、受信したVICS情報をRA
M54に書き込む。
【0020】以上により、1フレーム分のVICS情報
を取り込めば、デコーダ21の誤り検出訂正部53b
は、まず、RAM55に記憶されている2ブロック分の
DGPS情報に対して横訂正を施し、訂正結果をCPU
23に送信する。ついで、誤り訂正部53bは、RAM
54に記憶されている1フレーム分のVICS情報に対
し横訂正→縦訂正→横訂正を行って、DGPS情報受信
中に受信できなかったいくつかのブロックのVICS情
報を復元し、VICS情報をCPU23に送信する。C
PU23はデコーダ21より受信したVICS情報及び
DGPS情報をメモリ25に記憶し、適宜、これら情報
をナビゲーションコントローラに送信する。
【0021】この実施例において、DGPS情報の受信
により失われるVICS情報を見積もると以下の〜
の合計時間になる。すなわち、 NHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局
を切り替えて電子チューニング回路のPLLがロックす
るまでに約10msec、 BICの検出(ブロック同期)に数ビット分の9mse
c、 2ブロックのDGPS情報の受信に36msec、 JFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局
を切り替えて電子チューニング回路のPLLがロックす
るまでに約10msec、 の65msecが必要になる。この時間は1フレームの時間48
96msecの1.3%である。パリティ訂正能力により、DGP
S情報の受信により失われたVICS情報は余裕をもっ
て復元できる。
【0022】又、受信中のJFN系列FM多重局を別の
JFN系列FM多重局に切り替える場合であっても、該
FM多重局の同期タイミングは既知であるから、同期タ
イミングのとり直しをする必要がなく、ステップ105
〜107を介して直ちにDGPS情報を受信できるよう
になり、DGPS情報の受信により失われたVICS情
報を復元することができる。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、DGPS情報の受
信により失われるVICS情報量を少なくできるため、
誤り訂正処理(横訂正/縦訂正/横訂正処理)により失
われたVICS情報は十分に余裕をもって復元すること
ができる。又、JFN系列FM多重局を切り替える場合
であっても、該FM多重局の同期タイミングは既知であ
るから、同期タイミングのとり直しをする必要がなく、
切り替えたFM多重局より直ちにDGPS情報を受信で
きるようになり、DGPS情報の受信により失われたV
ICS情報を十分に余裕をもって復元することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のFM多重放送受信機の構成図である。
【図2】受信処理フローである。
【図3】VICS情報及びDGPS情報の受信制御のフ
ローである。
【図4】FM多重データのフレーム構成図である。
【図5】DGPSデータの構成図である。
【図6】DGPSセグメント内容説明図である。
【符号の説明】
4・・フロントエンド(F/E) 5・・PLL回路 7・・中間周波増幅/FM検波器(IF/DET) 9・・フィルタ回路 10・・Sメータ 21・・多重デコーダ 23・・プロセッサ(CPU) 24・・同期カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 1/16 H04B 1/16 G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 別々の放送局よりFM多重でそれぞれ放
    送されるDGPS情報とVICS情報を1つの受信機で
    受信するFM多重放送データ受信方法において、 VICS情報を放送するFM多重放送局からのFM多重
    放送データの受信中において、DGPS情報を放送する
    FM多重放送局のフレーム同期タイミングより所定時間
    前になった時、受信局をDGPS情報を放送するFM多
    重放送局に切り替え、DGPS情報の受信完了後、VI
    CS情報を放送するFM多重放送局に切り替え、以後、
    上記動作を繰り返すと共に、 DGPS情報を放送する別のFM多重放送局のうち受信
    状態が良好な1以上のFM多重放送局のフレーム同期タ
    イミングを検出して保存し、 DGPS情報を放送する現FM多重放送局の受信レベル
    が設定レベル以下になった時、保存してある1つのFM
    多重放送局に切り替えることを特徴とするFM多重放送
    データ受信方法。
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