JPH11504183A - チューナのａｇｃ構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 チューナでは、複数のＲＦ ＡＧＣゲインコントロール可能な増幅器のそれぞれが別々のＡＧＣコントロール信号によって別々にコントロールされ、このコントロール信号は、各ＲＦ ＡＧＣゲインコントロール可能な増幅器からの出力信号レベルがチューナの性能に対して別々に最適化されるように生成される。

Description

【発明の詳細な説明】 チューナのＡＧＣ構成 発明の技術分野 本発明はチューナに用いて好適なオートマチック・ゲイン・コントロール構成 に関する。 背景技術 現代のチューナは、種々の通信システムを用いて受信されるディジタル信号の 処理に対し、十分良好に機能するとはいえない。ディジタル信号はチャンネルの 領域全体を占めるのでチューナのＲＦおよびＩＦ特性の両方を改善する必要があ り、遅延応答と周波数応答に誤りがあると、ディジタル信号にはアナログ信号に 対するよりも重大な影響がある。また、ディジタル信号の送信電力はアナログ送 信の送信電力よりも小さいと考えられるので、隣接チャンネルに強度の高い信号 があると、所望の信号を許容できる状態で受信することができなくなる。さらに 、大気中の(over-the-air)フリンジエリアにおける信号の状態もまた一つの問題 である。フリンジエリアに対しては、信号対雑音比（ＳＮＲ）に１デシベル（ｄ Ｂ）の数十分の一ほど損失があったり混変調歪みの増加があったりすると、もし 信号の復元が不可能でない場合は困難になる。 テレビジョン受像機(TV receiver)の従来のオートマチック・ゲイン・コント ロール（ＡＧＣ）システムは、典型的には復調映像信号レベルに応答する。復調 映像信号を基準値と比較した後にエラー電圧が生成され、チューナのＩＦ増幅器 のゲインとＲＦ段をコントロールする。入力レベルの広範囲にわたって良好なＳ Ｎ比を得るために、信号レベルが比較的高くなるまでＡＧＣを遅らせて用いるこ とが通常は行われている。これは、強度の高い信号が隣接して存在しないときに はうまく機能する。しかしながら、隣接して強度の高い信号が存在するときに 信号が低レベルならば、ミキサー内で隣接する強信号との混変調が生じ、復調し たテレビジョン情報のビット誤り率（ＢＥＲ）が増大することになる。 通常はＩＦに一つのＡＧＣコントロール信号が、ＲＦに一つのＡＧＣコントロ ール信号があって、遅延してもしなくとも差し支えない。さらに、ＲＦＡＧＣコ ントロール信号は通常、ＩＦ ＡＧＣコントロール信号から得られる。これらの ＡＧＣコントロール信号の相対的な大きさは、ディバイダを用いることで各段ご とに違った値とされるが、各段間における全体での比率は種々の信号レベルに対 して一定のままである。さらに詳細には、ＲＦ ＡＧＣコントロール信号は入力 信号の特性に応じて個々に調整できるのではなく、特にチューナの特性を隣接チ ャンネル信号とＳＮ比に関して最適化するように調整できる。 最終的には、ディジタル受信品質の究極の基準はＢＥＲであり、これはＳＮ比 と混変調歪みによって影響される。現在、チューナのこのような困難性を最小化 するよう装置を改良するための開発を目指し、多くの研究が行われている。しか しながら、このような新しい装置が成功したとしても、ミキサーへの制約は依然 として厄介なものである。したがって、チューナの各段に供給する信号の品質を 、チューナの各段に用いられるデバイスとは独立的に最適化することが考えられ る。 発明の開示 チューナには、好ましくはＡＧＣゲインコントロール可能ではない(non-AGC g ain controllable)段とは分離した独立した二段のＲＦ ＡＧＣゲインコントロ ール可能な(RF AGC gain controllable)増幅器段が備わって提供される。各ＲＦ ＡＧＣ段は、ＡＧＣコントローラによって生成される独立したそれぞれのＡＧ Ｃコントロール信号によって別々にコントロールされる結果、各ＲＦＡＧＣゲイ ンコントロール可能な増幅器からの出力のレベルは、チューナの性能に対して別 々に最適化されるようになる。 図面の簡単な説明 図１は、従来技術による受像機(receiver)のＲＦ部とＩＦ部とＡＧＣ部を表す ブロック図である。 図２は、本発明を示す受像機のＲＦ部とＩＦ部とＡＧＣ部を表すブロック図で ある。 図３は、本発明を示す図２のＡＧＣ構成の変形例を表す。 発明の詳細な説明 ハードウエア 図１は、従来技術によるＲＦおよびＩＦ ＡＧＣの回路構成(circuit arrange ment)を表している。入力端１０には信号源が接続され、入力フィルタ１２によ ってフィルタされる。入力フィルタ１２からの信号は増幅器１４に結合され、こ のゲインはＡＧＣコントロール可能(AGC controllable)となっている。増幅器１ ４からの増幅信号は段間フィルタ１６に結合されてミキサー１８へ送られ、ここ で局部発振器２０によって生成された信号とミックスされて端子２１にＩＦ信号 を生じる。ＩＦ信号はＩＦ部２２によって処理されて増幅されるが、ＩＦ部２２ はゲインコントロール可能な増幅器とビデオ検出器を備えている。検出された端 子２３における出力映像信号はＡＧＣジェネレータ２４に結合され、ＡＧＣコン トロール信号が応答して出力される。 ＡＧＣコントロール信号のバージョン(version)は端子２５においてＩＦ部と 結合されてＩＦ部のゲインを調整し、ＲＦ入力端子１０におけるソース信号の変 化に対して端子２３における映像信号をほどよい一定レベルに維持する。端子１ ０における信号レベルが非常に高いときには、遅延したＡＧＣコントロール信号 が端子２６を介してゲインコントロール可能なＲＦ ＡＧＣ増幅器１４に結合さ れる。この遅延ＡＧＣコントロール信号は、より高い閾値信号レベルに達したと きに用いられる以外は、ＡＧＣコントロール信号から得られる。この遅延によっ て、増幅器１４のゲインは良好なＳＮ比を維持できる最大のゲインに保たれ る。 図２は本発明を示す回路構成(circuit arrangement)を表し、図１と共通の要 素には同一参照符号を付してある。第２のＡＧＣゲインコントロール可能な増幅 器２８が、ミキサーの前のＲＦ部に含まれている。この実施例においては、増幅 器２８はＡＧＣコントロール可能ではない(non-AGC controllable)段間フィルタ １６によって第１のＡＧＣコントロール可能な増幅器１４と分離されており、あ るいはＡＧＣコントロール可能ではない増幅器（図示せず）によって分離される 。この構成(arrangement)において、増幅器１４からの出力信号は段間フィルタ １６に対して最適化され、増幅器２８からの出力信号はミキサー１８に対して最 適化される。ＡＧＣコントローラ３０は端子２１から入力信号を受けるが、この 信号はミキサー１８からの直接のＩＦ変換出力信号と、検出された端子２３にお ける映像信号と、ディジタル・デコーダ（図示せず）からのＢＥＲを示す値とに 結合している。これらの入力信号に応答して、ＡＧＣコントローラ３０は別々に 調整可能なＡＧＣ１，２および３のコントロール信号を出力し、それぞれＡＧＣ １，２および３のゲインコントロール可能な増幅器１４，２８および２２に結合 させる。ＡＧＣコントローラ３０はマイクロプロセッサを含むことができ、その 種々の入力信号の特性を解析し、各ＡＧＣコントロール信号を調整してＥＰＲＯ Ｍ（図示せず）内のプログラムの状態に応じて最適のチューナ特性を提供するこ とができる。 図３は図２の変形例を表し、ここではＡＧＣ１のコントロール信号に加えて、 修正されたＡＧＣコントロール信号(AGC modified control signal)がＡＧＣコ ントローラ３０からＡＧＣ１の増幅器１４に結合されている。修正されたＡＧＣ コントロール信号はＡＧＣコントローラによって生成され、ＡＧＣ１の増幅器に 結合される。この修正されたＡＧＣコントロール信号により、１）ＡＧＣ１のコ ントロール信号に対するＡＧＣ１の増幅器の応答動作を改善することができるか 、または、２）ＡＧＣ１の増幅器のゲインをＡＧＣ１のコントロール信号とは違 った方法で変化させることができる。もし認められるなら、さらに第３の別のも のとして、入力信号強度が非常に高ければ、ＡＧＣ１の段は修正されたＡＧＣ信 号に応答してたとえばダイオードのスイッチ動作によってバイパスすることが できる。第１のＡＧＣ増幅器段におけるＡＧＣ動作の修正（１）および（２）は 、弱いディジタル信号が受信されたときだけマイクロプロセッサによって実行さ れ、ＳＮ比はさらに改善することが望ましい。第３の修正は、第１のＡＧＣ増幅 器が過負荷となるほど入力信号強度が大きいときに開始される。 ＢＥＲ信号またはビット誤り率（ＢＥＲ）を示す同様の信号を出力するディジ タル・デコーダとしては、stanford telecommunication company of sunnyvale ，california，U.S.A．から得られるＳＴＥＬ−２０３０Ｂ型デコーダ、または 、Advanced Hardware Architecture of ullman，Washington，U.S.A.から得られ るＡＨＡ ４２１０型デコーダが適当である。ＢＥＲを示すこのような信号は、 実行されている誤り訂正の量またはビタビ複合器(Vterbi decorder)から得られ るシンボルエラー信号を示す信号となり得る。 動作 本発明の様相にしたがって見出されたことは、ミキサーの前のＡＧＣ調整可能 な複数の増幅器段のそれぞれに別々に調整可能なＡＧＣコントロール信号を提供 することにより、チューナの性能を改善できることである。たとえば、チューナ の第１の増幅器の後で３ｄＢの信号減衰があると、少しのＳＮ比低下とともにミ キサー出力信号中の二次歪みは６ｄＢ減少し、三次歪みは９ｄＢ減少する。ＡＧ Ｃ応答のゲイン減少を、ミキサーより前のチューナの二段のＡＧＣ段とミキサー より後のＩＦ部の一つのＡＧＣ部とに分配することによって、システムの歪みと ＳＮ比を最適化することができる。 ミキサーのピーク信号レベルによってミキサーの歪みに対するほどよい基準値 が得られるが、このようなレベルは、ミキサーからのフィルタされないＩＦ出力 信号で測定することができる。さらに、従来のシステムと同様に、ビデオ検出器 の出力信号レベルもまた重要である。これら二つの信号のレベル、すなわち、ミ キサーからのフィルタされないＩＦ出力信号とビデオ検出器の出力信号のレベル によって、受信信号の性質についての情報が得られる。たとえば、強度の高い隣 接チャンネルの信号がなく低レベル信号を有するチャンネルを選ぶことによって 、ビデオ検出器には低レベルの出力信号を生じ、ミキサーには高レベルの出力 信号を生じる。一方、隣接チャンネルに信号がない弱い信号が選択されると、両 方の出力信号レベルが低下することになる。 測定した信号レベルから、インテリジェント・コントローラは３つのＡＧＣコ ントロール信号を計算し、実質的に歪みを減少させるように調整することができ る。たとえば、もしチューナの第２のＡＧＣにおける減衰量が減少し、ＩＦ部の 第３のＡＧＣの減衰量が増加して信号レベルを同一に維持すると、ＳＮ比は改善 されるがより多くの混変調歪みを生じる。このような動作が行われると、ＢＥＲ 信号または誤りを示す同様の信号のいずれかを、両信号はディジタル・デコーダ （図示せず）からしばしば容易に得られるものであるが、ＡＧＣ段の微調整のた めの最終的な基準値、すなわち、この動作が有効かどうかを確かめるための値と して用いることができる。たとえば、ＢＥＲ信号または誤りを示す同様の信号が 閾値を超えていれば、マイクロプロセッサ・コントローラはＢＥＲが最小値にな るか閾値以下に低下するまで３つのＡＧＣコントロール信号電圧を修正する。 この構成を標準のアナログ受信信号にも適用できることに注目すべきである。 標準のアナログ受信のＳＮ比変動への影響は、ほとんど重要ではない。しかしな がら、たとえわずかなＳＮ比の低下であっても、閾値またはその近傍において受 信したディジタル信号に対して有害な影響をおよぼすことがある。このような状 況に対して、第１のＡＧＣ段に結合するＡＧＣ信号の値を、ＡＧＣ段のゲインが 減少しないように選ぶことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１のＡＧＣコントロール信号に応答して第１の信号の大きさを調整して第 １の調整した出力信号を出力する第１のＡＧＣ手段と、 前記第１のＡＧＣ手段からの前記第１の調整した出力信号を受信して第１の出 力信号を出力する第１の信号処理手段と、 第２のＡＧＣコントロール信号に応答して前記第１の出力信号の大きさを調整 して第２の調整した出力信号を出力する第２のＡＧＣ手段と、 前記第２の調整した出力信号の周波数をシフトさせてＩＦ信号を出力するミキ サー手段と、 それぞれが前記ＩＦ信号を処理し、第３のＡＧＣ信号に応答して前記ＩＦ信号 の大きさを調整し、第３の調整した出力信号を出力するＩＦ信号処理手段および ＩＦ ＡＧＣ手段と、 前記ミキサー手段の出力に応答して前記第１、第２、および第３のＡＧＣコン トロール信号を生成する手段と を備えたことを特徴とする信号処理システム。 ２．前記生成する手段は、前記第３の調整した出力信号の第２の特性にも応答す るマイクロプロセッサを含むことを特徴とする請求項１に記載の信号処理システ ム。 ３．前記第２の特性はビット誤り率であることを特徴とする請求項２に記載の信 号処理システム。 ４．入力信号処理手段と、ＩＦ信号を出力するミキサーと、ＩＦ信号処理手段と を備えたレシーバ(receiver)において、 前記入力信号処理手段はシグナル・プロセッサによって分離された２つのＡＧ Ｃ手段を含み、 前記ＡＧＣ手段はそれぞれ前記ＩＦ信号処理手段からの出力信号の特性に応答 して前記入力信号処理手段のゲインを調整することを特徴とするレシーバ。 ５．前記シグナル・プロセッサは、一つの増幅手段と一つのフィルタ手段のうち 一つを有することを特徴とする請求項４に記載のレシーバ。 ６．入力ＲＦ信号処理手段と、ＲＦ信号からＩＦ信号を出力するミキサーと、Ｉ Ｆシグナル・プロセッサとを備えたレシーバにおいて、 前記ＲＦ信号処理手段は少なくとも２つのＡＧＣ手段を含み、 前記ＡＧＣ手段はそれぞれ前記ＩＦシグナル・プロセッサからの出力特性に応 答してマイクロコントローラによって出力される別々のコントロール信号によっ てコントロールされることを特徴とするレシーバ。 ７．入力ＲＦ信号処理手段と、ＩＦ信号を出力するミキサーと、ＩＦシグナル・ プロセッサとを備えたレシーバにおいて、 前記ＲＦシグナル・プロセッサは一つの増幅手段と一つのフィルタ手段のうち 一つによって互いに分離した複数のＡＧＣ手段を含み、 前記ＡＧＣ手段はそれぞれマイクロコントローラによって出力される別々のコ ントロール信号によってコントロールされることを特徴とするレシーバ。 ８．ＲＦ信号処理手段と、ミキサーと、ＩＦ信号処理手段とを備えたレシーバに おいて、 前記ＲＦ信号処理手段は互いに分離した二つ以上のＡＧＣ手段を含み、それぞ れのＡＧＣ手段は共通のコントロール手段によって出力される別々のコントロー ル信号によってコントロールされることを特徴とするレシーバ。