JPWO2007058341A1 - 受信装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】受信装置の筐体をアンテナ近傍筐体１と復調部筐体２に分離し、一本の伝送ケーブルで接続する。アンテナ近傍筐体１をアンテナの近傍に配置することで、アンテナからアンテナ近傍筐体１に引き込まれる高周波給電線を短くすることができるので、従来給電線から拾っていたパルス雑音や高周波雑音の影響を小さくすることができる。また、アンテナの本数分の給電線の長さが短くなり、給電線の配線スペースが小さくすることができる。復調部筐体２はアンテナから離れて配置されるが、伝送ケーブルの配線スペースは複数の給電線を配線する場合と比較して大幅に配線スペースを減らすことができる。

Description

本発明は、複数のアンテナで複数系統の信号を受信する受信装置に関し、特に、設置スペースに制限がある車載用に適する受信装置に関する。

図１は、複数の放送メディアを受信する従来の受信装置の構成例を示す図である。例えば、ＡＭ、ＦＭ、デジタルＴＶの３種を受信する車載用受信装置の場合、アンテナからの受信信号をそれぞれ同軸ケーブルなどの高周波給電線を用いて、受信機筐体に給電し、筐体内ではそれぞれ別のハードウェアで復調している。すなわち、受信信号は周波数変換され、ＢＰＦ(Band Pass Filter、帯域通過フィルタ)を通過させることで必要な帯域の信号のみを抽出し、ＡＤコンバータでデジタル信号に変換した後、復調処理を行う。

また、下記特許文献は、複数の系統の放送電波を受信する受信装置における受信処理について開示している。
特開２０００−３２４００３号公報 特開平１０−２５７４６７号公報 特開２００２−２６７５８号公報 特開平５−１８３４５９号公報

図１に示した従来の構成では、次のような問題がある。

（１）アンテナの本数分の給電線が必要となり、アンテナの数が多くなると、その本数分の給電線（同軸ケーブルなど）の車内での配線スペースが圧迫され、また、取付工数も多くかかる。

（２）アンテナと受信機筐体とが離れていると、給電線を長く引き回さなければならず、車両から出る特有のパルス雑音や高周波雑音の影響を受け易い。

（３）受信信号の仕様が変わる毎に異なるハードウェアを必要とする。

そこで、本発明の目的は、配線スペースを最小限に抑え、パルス雑音や高周波の雑音を受けにくくし、受信波の仕様が変わる場合もハードウェアの置き換え必要部分を少なくすることができる受信装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の受信装置の第一の構成は、複数の第一のアンテナの近傍に配置され、且つ当該第一のアンテナそれぞれからの給電線を引き込み、当該第一のアンテナそれぞれの受信信号を第一のデジタル信号に変換し、当該第一のデジタル信号を出力する第一の処理部と、前記第一の処理部から出力される前記第一のデジタル信号を伝送する第一の伝送ケーブルと、前記第一の伝送ケーブルを介して前記第一のデジタル信号を受信し、それを復調する第二の処理部とを備えることを特徴とする。

本発明の受信装置の第二の構成は、上記第一の構成において、少なくとも一つの第二のアンテナの近傍に配置され、且つ当該第二のアンテナからの給電線を引き込み、当該第二のアンテナの受信信号を前記第一の処理部に出力する第三の処理部を備え、前記第一の処理部は、前記第二のアンテナの受信信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号を出力することを特徴とする。

本発明の受信装置の第三の構成は、上記第一の構成において、少なくとも一つの第二のアンテナの近傍に配置され、且つ当該第二のアンテナからの給電線を引き込み、前記第二のアンテナの受信信号を第二のデジタル信号に変換し、当該第二のデジタル信号を出力する第三の処理部と、前記第三の処理部から出力される前記第二のデジタル信号を伝送する第二の伝送ケーブルとを備え、前記第二の処理部は、前記第二の伝送ケーブルを介して前記第二のデジタル信号を受信し、それを復調することを特徴とする。

本発明の受信装置の第四の構成は、上記第一の構成において、前記第一の処理部は、各第一のアンテナの受信信号レベルに基づいて、当該受信信号に対する利得制御を行うことを特徴とする。

本発明の受信装置の第五の構成は、上記第一の構成において、前記第二の処理部は、前記第一のデジタル信号に基づいて、第一のアンテナの受信信号に対する利得を制御するための利得制御信号を生成し、前記第二の処理部から出力される前記利得制御信号を伝送する第二の伝送ケーブルを備え、前記第一の処理部は、前記第二の伝送ケーブルを介して前記利得制御信号を受信し、当該利得制御信号に基づいて、前記受信信号に対する利得制御を行うことを特徴とする。

本発明の受信装置の第六の構成は、上記第一の構成において、前記第二の処理部は、前記第一の処理部の動作を指定するための動作パラメータ信号を生成し、前記第二の処理部から出力される前記動作パラメータ信号を伝送する第二の伝送ケーブルを備え、 前記第一の処理部は、前記第二の伝送ケーブルを介して前記動作パラメータ信号を受信し、当該動作パラメータ信号に基づいて動作することを特徴とする。

本発明の受信装置の第七の構成は、上記第一乃至第六いずれかの構成において、前記第一の処理部は、前記第一のアンテナの近傍に配置された第一の筐体に収容され、前記第二の処理部は、前記第一の筐体から離れて配置された第二の筐体に収容されることを特徴とする。

本発明によれば、複数のアンテナの近傍に受信処理用のアンテナ近傍筐体が配置され、複数のアンテナからの給電線は当該アンテナ近傍筐体に引き込まれるため、複数の給電線を短くすることができ、給電線の配線スペースを最小限に抑えることができるとともに、パルス雑音や高周波雑音の影響を小さくすることができる。また、アンテナ近傍筐体と復調処理用の復調部筐体は一本の伝送ケーブルで接続する構成とすることで、復調部筐体は、アンテナの位置に関係なく、可能な限り任意な位置に配置することができる。複数の給電線を配線するのではなく、複数のアンテナからの受信信号（変換済み）を一本の伝送ケーブルで送信することで、配線スペースを小さくすることができる。

複数の放送メディアを受信する従来の受信装置の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置の第一の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置の第二の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における受信装置の第三の構成例を示す図である。 アンテナ近傍筐体１の別の構成例を示す図である。 アンテナ近傍筐体１のさらなる別の構成例を示す図である。 図６の構成例の変形例を示す図である。 ＡＤコンバータ１４周辺の構成例を示す図である。 図８の構成例の変形例を示す図である。 サンプリングレートが同一の場合におけるシリアルデータ送出部１６のデータ構成例を示す図である。 サンプリングレートが異なる場合におけるシリアルデータ送出部１６のデータ構成例を示す図である。 利得制御を行う図２の第一の構成例の変形例を示す図である。 利得制御を行う図２の第一の構成例の別の変形例を示す図である。 利得制御信号にＰＷＭ信号を用いる場合の制御部５１の構成例を示す図である。 利得制御信号にＰＷＭを用いる場合の制御データ解析部５４の構成例を示す図である。 復調部筐体２側からアンテナ近傍筐体１側に対して各種動作パラメータを設定する場合の構成例を示す図である。 本実施形態における受信装置が取り付けられる車両３００の後斜め方向からの斜視図である。 本実施形態における受信装置が取り付けられる車両３００の平面図である。 本実施形態における受信装置の第一の実施例を説明する図である。 受信波の周波数配置、伝送クロック周波数、及び伝送信号の周波数成分の分布の例を説明する図である。 伝送クロックと伝送信号との関係を説明する図である。 本実施形態における受信装置の第二の実施例を説明する図である。 本実施形態における受信装置の第三の実施例を説明する図である。 本実施形態における受信装置の第四の実施例を説明する図である。 本実施形態における受信装置の第五の実施例を説明する図である。

符号の説明

１：アンテナ近傍筐体、２：復調部筐体、３：シリアルデータ伝送ケーブル、１０：アンテナ、１１：高周波増幅部、１２：周波数変換部、１３：ＢＰＦ、１４：ＡＤコンバータ、１５：多重化部、１６：シリアルデータ送出部、１７：ＬＰＦ、１８：ダウンサンプリング部、１９：直交変換部、２０：シリアルデータ受信部、２１：多重分離部、２２：復調処理部、５０：利得制御部、５１：制御部、５２：制御データ送出部、５３：制御データ受信部、５４：制御データ解析部、４：伝送クロック判定部、１６ａ：伝送クロック生成部、２０ａ：受信クロック生成部

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、以下の実施の形態例では、車載用受信装置を例に説明するが、本発明は車載用受信装置に限られるものではない。

図２は、本発明の実施の形態における受信装置の第一の構成例を示す図である。本実施の形態例における受信装置は、その筐体を、アンテナ近傍に配置されるアンテナ近傍筐体１と、それから離れた位置に配置される復調部筐体２とに分離し、アンテナ近傍筐体１と復調部筐体２は、１本のシリアルデータ伝送用ケーブル３で接続される。

このように、受信装置の筐体を複数に分離し、アンテナ近傍筐体１をアンテナの近傍に配置することで、アンテナからアンテナ近傍筐体１に引き込まれる高周波給電線を短くすることができるので、従来給電線から拾っていたパルス雑音や高周波雑音の影響を小さくすると共に、給電線の損失減少による受信感度向上を図ることができる。また、アンテナの本数分の給電線の長さが短くなり、給電線の配線スペースが小さくすることができる。なお、近年発展ペースが速い電子デバイス技術を用いればアンテナ近傍筐体をアンテナ直下に配置する小型化も可能になってきている。

そして、復調部筐体２を車内の任意のスペースに設置することで、近年電子化の激しい自動車の中での受信装置の実装の自由度を上げることができる。

また、アンテナ近傍筐体１と復調部筐体２とはシリアルデータを送る伝送ケーブル３、及び図示していない電源線のみであるから、従来の複数の同軸ケーブル（給電線）の配線に比べて配線スペースを減らすことが可能になる。

図２の構成における信号処理について説明する。複数のアンテナ１０−１…１０−ｎからの受信信号は、それぞれ高周波増幅部１１−１…１１−ｎで増幅され、周波数変換部１２−１…１２−ｎで周波数変換され、中間周波信号となってＢＰＦ(Band Path Filter)１３−１…１３−ｎを通過し、ＡＤコンバータ１４−１…１４−ｎに入力される。

中間周波信号は、ＡＤコンバータ１４−１…１４−ｎでデジタルデータに変換した後、多重化部１５で予め設定したフォーマットに多重化される。この多重化データは決められたビット数単位のパラレルデータである。シリアルデータ送出部１６は、多重化したパラレルデータをシリアルデータに変換して送出する。シリアルデータは、１本のケーブルで伝送され、シリアルデータ受信部２０は受信したシリアルデータをパラレルデータに変換する。多重化分離部２１は多重化部１５と同じフォーマットを使って、元の信号系統毎の信号として、各復調処理部２２−１…２２−ｎへ信号が分配される。復調処理部２２−１…２２−ｎは、各信号を復調し出力する。（以下、複数の要素を表す添字１…ｎを省略して記載する）。

本構成によれば、伝送信号がシリアルデータであるので、伝送用のケーブルを最少化することができ、配線を減らすことができる。また、各復調部はDSP等のプログラマブルなデバイスを用いればハードウェアを変えずにソフトウェアで受信波の仕様を変更できる。なお、図２の構成例では、中間周波数をＡＤコンバータ１４でサンプリングする構成としているが、高周波信号を直接サンプリングする場合も本発明の範囲内である。さらに、復調処理部２２は１つのDSPプロセッサで複数の受信信号を復調することも可能である。

図３は、本発明の実施の形態における受信装置の第二の構成例を示す図である。第二の構成例は、ダイバシティー受信等でアンテナ間の距離を離す必要がある場合に、特定のアンテナ（例えば１０−ｎ）に対する高周波増幅部（例えば、１１−ｎ）のみを別のアンテナ近傍筐体１ａとする構成例である。なお、アンテナ位置によるケーブル長や許される筐体のサイズにより、アンテナ１０からＡＤコンバータ１４までのどの部分を別筐体とするかのバリエーションは本発明の範囲内である。すなわち、少なくとも一つの特定のアンテナに対して、高周波増幅部１１に加えて、周波数変換部１２、さらにはＢＰＦ１３を別筐体としてもよい。

図４は、本発明の実施の形態における受信装置の第三の構成例を示す図である。第三の構成例は、図３の第二の構成例と同様に、ダイバシティー受信等でアンテナ間の距離を離す必要がある場合の構成例であって、少なくとも一つの特定のアンテナについて、アンテナ近傍筐体全体を別筐体１ｂとした構成例である。本構成例は、デジタルテレビなどシリアル伝送データ量が大きくなる場合に、アンテナ間の距離を離す必要がある場合に限らず、１本のシリアルデータ伝送ケーブルでの対応が困難なときにも用いることができる。

図５は、アンテナ近傍筐体１の別の構成例を説明する図である。図５の構成例では、ＡＤコンバータ１４と多重化部１５との間に、ＬＰＦ(Low Pass Filter)１７−１…１７−ｎとダウンサンプリング部１８−１…１８−ｎが設けられる。ＡＭ放送などの帯域が非常に狭い信号では、低速でサンプリングするよりも、高速でサンプリングし、ダウンサンプリングすることでダイナミックレンジを大きくとることができる。このため、図５の構成例に示すように、ＡＤ変換した信号を間引き(デシメーション)する構成としてもよい。

図６は、アンテナ近傍筐体１のさらなる別の構成例を説明する図である。図６の構成例では、ＡＤコンバータの出力を直交変換部１９−１…１９−ｎにより直交変換し、同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）に分離し、ダウンサンプリングを行う。直交変換部１９を有する図６のような構成により、９０°の位相差を持つキャリアと信号とを乗算することで直交変換して変調搬送波を中心としたベースバンドまたは低い中間周波(IF)信号に変換する。この構成例では、伝送に必要なデータレートを下げることができ、システム成立性を容易にすることができる。

図７は、図６の構成例の変形例を示す図である。具体的には、各信号系統における直交変換部１９における発振部を共用する構成である。ＡＤコンバータの入力周波数(中間周波数)を統一した場合、図７に示すように、直交変換用の発振部の周波数を１つで共用でき、回路の簡素化が図れる。

図８は、ＡＤコンバータ１４周辺の構成例を示す図である。ＡＤコンバータ１４にはサンプリング変換タイミング用のサンプリングクロック回路が必要であるが、図７の構成例に示すように、一つのサンプリングクロック生成部１４ａが複数のＡＤコンバータ１４にサンプリングクロックを供給する。このように、サンプリングレートを全ての信号系統で統一することで、１つのサンプリングクロック回路１４ａで構成でき回路を簡素化することができる。

図９は、図８の構成例の変形例を示す図である。理想的にはＡＤコンバータ１４のサンプリング変換周波数は統一することが望ましいが、場合によっては困難なことがある。この場合、サンプリングクロック生成部１４ａは、最も速いサンプリングクロックを生成し、必要に応じて自然数Ｎ分の１（１／Ｎ）に分周したクロックを用いることで回路の増大を抑えることができる。

図１０は、サンプリングレートが同一の場合におけるシリアルデータ送出部１６のデータ構成例を示す図である。多重化部１５に入力される信号のサンプリングレートが全ての信号系統で同じ場合、シリアルデータ送出部１６から送出する信号のフォーマットは、図１０に示すように、各ＡＤコンバータ１４からの出力データを順番に割り当てることで単純化することができ、多重化部１５、シリアルデータ送出部１６、シリアルデータ受信部２０、多重分離部２１を簡素化することができる。

なお、シリアルデータの伝送レートが動作クロックの都合で図１０に示すようにぴったりとしたフォーマットにならない場合には、[ADn]データの後にダミーデータを挿入することで伝送レートを合わせることができる。

図１１は、サンプリングレートが異なる場合におけるシリアルデータ送出部１６のデータ構成例を示す図である。多重化部１５に入力される信号のサンプリングレート（伝送レート）が表１１−１に示すように異なる場合は、図１１に示すように、伝送レートの比率に応じて、各ＡＤコンバータ１４からの出力データを割り当てることで、比較的単純な形式とすることができ、多重化部１５、シリアルデータ送出部１６、シリアルデータ受信部２０、多重分離部２１を簡素化することができる。

図１２は、利得制御を行う図２の第一の構成例の変形例を示す図である。図１２の構成例では、自動利得制御(AGC)回路である利得制御部５０−１…５０−ｎが、ＡＤコンバータ１４の出力レベル（受信レベル）に応じて利得制御を行う。一般に受信機へ入力される信号レベル（振幅）は受信状態によって大きく変化し、必要とされるダイナミックレンジは100dB以上と非常に広い。そこで、自動利得制御(AGC)回路が用いられるが、図１２の構成例のように、アンテナ近傍筐体１内に利得制御の制御ループを全て有する構成とすることで、復調部筐体２からのＡＧＣ制御線をなくすことができる。なお、図１２の構成例は、ＡＤコンバータでデジタル化してから受信レベル（振幅）を検出して制御する構成例であるが、ＡＤコンバータの前でアナログ的に振幅を検出して制御する構成も本発明の範囲内である。

図１３は、利得制御を行う図２の第一の構成例の別の変形例を示す図である。図１２の構成例では、ＡＧＣ制御線を少なくすることができるものの、デジタル処理では利得制御部をＩＣ化すれば検出や制御アルゴリズムを変更するのが困難になり受信メディアに柔軟に対応することが難しい場合がある。また、アナログ処理では複雑な処理回路を入れることがスペース及びコスト的に不利である。

図１３の構成例では、利得制御部５０を復調部筐体２に設け、復調部筐体２からAGC制御情報をデータ化してアンテナ近傍筐体１に送る構成とする。具体的には、復調部筐体２内の制御部５１は、利得制御部５０からの利得制御信号を制御データに変換する。制御データは、復調部筐体２内の制御データ送出部５２からアンテナ近傍筐体１内の制御データ受信部５３に送られる。アンテナ近傍筐体１内の制御データ解析部５４は、制御データを各信号系統毎に分離し、アナログの利得制御信号に戻し、各信号系統に供給する。本構成により、DSPなどのプログラマブルなデバイスで利得制御することにより受信メディアに応じたAGC制御が可能になる。また、図１２の構成における利得制御と併用することで、より安定的にダイナミックレンジをとることもできる。

図１４は、利得制御信号にＰＷＭ信号を用いる場合の制御部５１の構成例を示す図である。図１３の構成例において、利得制御部５０に用いるデバイスを復調処理と共用するなどの理由で、制御部５１に利得制御信号をデータとして出力する端子に空きがない場合が考えられる。この場合、一般的に自動利得制御では高速な制御動作は求められないので、デバイスにロジック出力端子がある場合には、図１４に示すように、利得制御信号として、受信レベルに応じたパルス幅を有するパルス幅変調(PWM)信号として出力し、制御部５１は、受信レベルに対応するパルス幅をカウンタによりカウントし、そのカウンタ値をラッチ回路でラッチし、制御データとして出力する。これにより簡単なロジック回路の追加でAGC制御ラインを増やすことができる。

図１５は、利得制御信号にＰＷＭを用いる場合の制御データ解析部５４の構成例を示す図である。図１５に示すように、受信した制御データをパルス幅変調（ＰＷＭ）によりＰＷＭ信号に変換し、ＰＷＭ信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通すことで、制御電圧に変換することができる。

利得制御信号を利得制御電圧に変換する場合、各信号系統毎にＤＡコンバータを用いる方法があるが、ＰＷＭ信号をＬＰＦに通す方法は、ＤＡコンバータを用いる方法に比べてコストを下げることができる。

図１６は、復調部筐体２側からアンテナ近傍筐体１側に対して各種動作パラメータを設定する場合の構成例を示す図である。図１６の構成例では、例えば、以下の（１）〜（５）の動作パラメータを復調部筐体２側からアンテナ近傍筐体１側の各信号系統毎に設定できる。動作パラメータは例示のものに限られない。構成的には、図１３で説明した利得制御の構成と同様に、復調部筐体側２に、以下の（１）〜（５）のパラメータ制御信号を生成する制御部５１、制御データ送出部５２が設けられ、制御データはシリアルデータ伝送ケーブルによりアンテナ近傍筐体１に送られ、アンテナ近傍筐体１の制御データ受信部５３が制御データを受信し、制御データ解析部５４は、各種動作パラメータ信号を制御対象の要素に供給する。

これにより、アンテナ近傍筐体１の動作パラメータを復調部筐体２側から設定できるようになる。これらの設定値の書き換えや復調処理部のプログラムの入れ替え、言い換えればソフトウェアの変更によって、さまざまなメディアの受信が同一のハードウェアで可能になる。

(１)受信周波数
周波数変換部の変換用ローカル発振器の周波数の設定によって受信周波数を設定する。

(２)受信帯域幅
ＢＰＦの帯域幅を設定する。

(３)ダウンサンプリングパラメータ
ダウンサンプリングのためのパラメータ、例えば、デシメーション比、LPFの段数や係数値(特性)を設定する。サンプリングレートを早くとっておき、デシメーション比を可変できるようにしておくことは、トータルの受信システムとしてよりフレキシブルに設計しやすくなる利点がある。

(４)直交変換周波数
直交変換用の発振周波数を設定する。直交変換の発振周波数を設定して復調部へ送出する信号の中心をゼロIF(ベースバンド)にしたり、低IFにしたりすることが可能である。また、受信周波数の微調整に使うことも可能である。

(５)伝送フォーマット
信号系統（放送メディア）が変われば、必要なシリアルデータ伝送量も変化する。各信号系統毎のデータの伝送レートが異なる場合、１サンプルのビット数、データ送出順(フォーマット)、ダミーデータ数などを設定して複数のメデイアに柔軟に対応することができる。

なお、高周波増幅部、周波数変換部、ＢＰＦはアナログ技術により実現され、１つのデバイスでカバーできる範囲は現在のところ限られているため、大まかな受信バンド毎のハードウェアが必要である。

しかし、近い将来動作可能帯域幅や受信帯域幅の可変範囲も大きくなれば、アナログ部分のハードウェアの変更なしに、ソフトウェアの変更のみで受信バンドの異なる受信メディアを受信できるようになることが期待できる。

以上、本発明の実施の形態例の内容を説明したが、それらの組み合わせや信号系統毎に構成が異なる場合も本発明の範囲内である。例えばある信号系統ではＡＤコンバータの出力が直接多重化部に入力され、別の信号系統ではＡＤコンバータから直交変換部、ダウンサンプリング部を通して多重化部に入力される構成などである。
（実施例）
図１７，図１８は、上記実施形態における受信装置が車両に取り付けられる場合を説明する図である。図１７は車両３００の後斜め方向からの斜視図であり、図１８は車両３００の平面図であって、図３で示したアンテナ近傍筐体１、１ａを有する受信装置が取り付けられた状態を例として示している。アンテナ近傍筐体１、１ａは、車両後部のリアガラス３１０上端の車内側に取り付けられ、リアガラス３１０に施される塗装によって外部からは見えなくされる。そして、アンテナ１０−１、…、１０−５はアンテナエレメントによりリアガラス３１０内に構成され、アンテナ１０−１、…。１０−４からの給電線がアンテナ近傍筐体１へ、アンテナ１０−５からの給電線がアンテナ近傍筐体１ａへ引き込まれる。そして、アンテナ近傍筐体１、１ａからは同軸ケーブルなどのシリアルデータ伝送ケーブル３が車内を引き回され、車両前部のフロントガラス３２０付近に配設される復調部筐体２へ接続される。

このように上記実施形態における受信装置では、アンテナ近傍筐体１はアンテナ近傍に配置されるので、シリアルデータ伝送ケーブル３とアンテナ１０とが近接する。すると、シリアルデータ伝送ケーブル３の伝送信号に起因する輻射が受信波に悪影響を与える場合がある。例えば、高速な信号処理を実現するために５００〜６００Ｍｂｐｓの伝送レートに対応する伝送クロックが用いられると、輻射される電磁波の周波数帯域が地上デジタルテレビジョンの放送波の周波数帯域である４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚと重複する。よって、輻射波の周波数帯域の周波数帯域と重なる周波数帯域のチャネルを受信しようとすると、輻射雑音により受信波の信号対雑音比が低下し、受信信号の劣化が生じてしまう。よって以下では上記実施形態において伝送信号に起因する輻射雑音による受信信号の劣化を防止する受信装置の実施例を説明する。

図１９は、本実施形態における受信装置の第一の実施例を説明する図である。本実施例におけるアンテナ近傍筐体１の受信信号変換部１００は、図２で示した高周波増幅部１１、周波数変換部１２、ＢＰＦ１３、ＡＤコンバータ１４、多重化部１５とにより構成される。この受信信号処理部１００では、信号線を介して図示しない車載機器などから入力されるユーザが選択入力したチャネル情報に基づいて、アンテナ１０による受信波から選択されたチャネルの受信信号がデジタルのデータ信号に変換され、多重化されたパラレルデータがシリアルデータ送出部１６へ供給される。

ここで、アンテナとこれに対応する処理系統は、例えばアンテナ１０−１の系統は地上デジタルテレビジョン放送、アンテナ１０−２はＦＭ放送、アンテナ１０−３はＡＭ放送、・・・というように各アンテナと処理系統をそれぞれ異なる系統の放送波に割当てて構成してもよいし、出力系統が複数ある場合、例えば車載機器が車両の座席ごとに設置されてそれぞれ異なる放送を受信するような場合は、車載機器ごとにアンテナと処理系統を割当てるように構成してもよい。あるいは、複数アンテナで同一系統の放送波をダイバシティ受信するように構成してもよい。

受信信号変換部１００から出力されるパラレルデータは、シリアルデータ送出部１６でシリアルデータに変換された後、伝送クロック生成部１６ａにより生成される伝送クロックに従ってシリアルデータ伝送ケーブル３に送出される。その際、伝送クロック判定部４はチャネル情報の入力を受け、予め設定された周波数が異なる複数の伝送クロックから、選択されたチャネルの周波数帯域に対し輻射雑音の少ない周波数の伝送クロックを選択する。ここで、図２０、図２１を用いて放送波のチャネルの周波数帯域と伝送クロックの周波数についての関係を説明する。

図２０（１）は本実施形態における受信装置が受信する放送波のチャネルの周波数配置例を示す図である。地上デジタルテレビジョン放送波を例としている。また図２０（２）は、伝送クロック周波数と、伝送クロックに従ってシリアルデータ伝送ケーブル３を伝送する伝送信号の周波数成分の分布例を示す図である。そして、図２１（１）は伝送クロックの信号波形の一例を示し、この伝送クロックの立下りに従って図２１（２）に示すデジタルデータを伝送する場合の伝送信号の波形が図２１（３）に示される。

ここで、図２１（３）の伝送信号は図２１（１）の伝送クロックより長周期の信号を含むので、伝送信号の周波数成分は伝送クロックの周波数以下の帯域に分布する。例えば図２０（２）に示す周波数５００ＭＨｚの第一の伝送クロックによる伝送信号の周波数成分は周波数成分Ｄ１のように、５００ＭＨｚ以下の周波数帯域に分布する。すると、周波数成分Ｄ１は図２０（１）におけるチャネルＣ２、Ｃ３、Ｃ４の周波数帯域と重複するため、これらのチャネルの放送波を受信する際にはシリアルデータ伝送ケーブル３の伝送信号に起因する輻射雑音の影響で受信波の信号対雑音比が低下し、受信信号の劣化が生ずる。

そこで、本実施例では、チャネルＣ２、Ｃ３、Ｃ４を選択する場合は、第二の伝送クロック（周波数６００ＭＨｚ）を用いる。すると、第二の伝送クロックによる伝送信号の周波数成分は周波数６００ＭＨｚ以下の帯域に周波数成分Ｄ２の如く分布するので、チャネルＣ２、Ｃ３、Ｃ４の周波数帯域とは重ならず、これらのチャネルにおける受信波への不要輻射を防止することができる。一方、第二の伝送クロックを用いるとチャネルＣ７、Ｃ８、Ｃ９を選択する場合に輻射雑音が受信信号に影響を及ぼすので、その場合は第一の伝送クロックを用いることによりこれらのチャネルの受信信号の劣化を防止できる。

このように選択されたチャネルの周波数帯域に応じて伝送クロック判定部４により伝送クロックが選択されると、シリアルデータ送出部１６は伝送クロック生成部１６ａに選択した周波数の伝送クロックを生成させ、その伝送クロックに従ってシリアルデータを送出する。なおその際シリアルデータの送出前あるいはシリアルデータと同時に、シリアルデータ送出部１６は選択された伝送クロック情報をシリアルデータ伝送ケーブル３から送出する。ここで伝送クロック情報は、予め設定される複数の伝送クロックのいずれかを示す識別情報、選択された伝送クロックの周波数、あるいは伝送クロックの同期クロックなどをいう。

復調部筐体２では、シリアルデータ受信部２０でアンテナ直下筐体１から伝送される伝送クロック情報を受信し、その伝送クロックに同期する受信クロックが受信クロック生成部２０ａで生成される。そしてシリアルデータ受信部２０は、かかる受信クロックに従ってシリアルデータ伝送ケーブル３を介して伝送されるシリアルデータからデジタルデータを取り出し、パラレルデータに変換してデータ復調部２００へ供給する。データ復調部２００は、図１に示した多重分離部２１と復調処理部２２とから構成され、多重分離部２１が多重化部１５と同じフォーマットを用いてパラレルデータに多重された元の信号系統ごとの信号を復調処理部２２へ分配する。そして、復調処理部２２は各信号を復調し車載機器へ出力する。

上記のように構成される受信装置において、例えば第一の伝送クロックとこれに同期する第一の受信クロックが初期設定されていた場合、第一の伝送クロックを第二の伝送クロックに切り替えるときはまずアンテナ近傍筐体１のシリアルデータ送出部１６からは第一の伝送クロックにより第二の伝送クロックを示す伝送クロック情報を復調部筐体２へ送出し、その後第二の伝送クロックに従ってシリアルデータを送出する。そうすると、復調部筐体２のシリアルデータ受信部２０は初期設定された第一の受信クロックにより伝送された第二の伝送クロックに関する伝送クロック情報を読取ることができ、これに基づき第一の受信クロックを第二の伝送クロックに同期する第二の受信クロックに切り替え、伝送されるシリアルデータからデジタルデータを取り出すことができる。

このように本実施例における受信装置は、選択されたチャネルの周波数帯域に応じた伝送クロックとこれに同期する受信クロックを用いてデータ伝送を行う点に特徴を有する。よって、選択されたチャネルの周波数帯域における伝送信号に起因する輻射雑音を低減でき、受信信号の劣化を防止できる。

なお、上記では第一、第二の伝送クロックによる伝送信号の周波数帯域は互いに重複しないが、重複する部分を有していてもよく、選択されたチャネルの周波数帯域と重複する周波数成分がより少ない伝送信号に対応する伝送クロックを選択するように構成してもよい。例えば、第二の伝送クロックの代わりに、図２０（３）に示すように周波数が５５０ＭＨｚの第三の伝送クロックを設定してもよい。そうすると、第三の伝送クロックによる伝送信号の周波数成分Ｄ３は第一の伝送クロックによる伝送信号の周波数成分Ｄ１と重複する部分を有するが、例えばチャネルＣ３が選択されたときには第三の伝送クロックを用いれば、チャネルＣ３の周波数帯域における伝送信号の周波数成分の重複は第一の伝送クロックの場合より少なくなる。よって、図２０（２）に示す第二の伝送クロックを用いた場合ほどではないにしろ、第三の伝送クロックを用いることによりチャネルＣ３の受信信号の劣化を防止できる。

また、上記では伝送クロックを２種類用いる例を説明したが、予め設定される伝送クロックの数は３種類以上でもよい。さらに、アンテナ近傍筐体１に入力されるチャネル情報は１つのチャネルに限られない。例えば、車載機器が車両内の各座席に複数設置され、それぞれ異なるチャネルの番組を受信するような場合には、それぞれの車載機器機への出力信号を生成するために別個のアンテナと信号処理系統が割当てられ、それぞれの系統ごとに複数のチャネル情報が入力される。その場合には、伝送クロックを数種類設定しておき、選択されたチャネルの周波数帯域のいずれとも重複しないか、あるいは重複が最も少ない伝送クロックを選択することができる。

例えば、チャネルＣ２とＣ８が選択される場合に、図２０（２）の第一、第二の伝送クロックだとこれらのチャネルの周波数帯域と重複してしまう。しかし、第一、第二の伝送クロックに加え図２０（３）に示すように周波数４８０ＭＨｚの第四の伝送クロックが予め設定されていれば、この第四の伝送クロックを選択することにより、選択されたチャネルＣ３、Ｃ８いずれの周波数帯域にも周波数成分Ｄ４による輻射雑音の影響を及ぼすことなく、受信信号の劣化を防止することが可能となる。

図２２は、本実施形態における受信装置の第二の実施例を説明する図である。この実施例ではアンテナ近傍筐体１のシリアルデータ送出部１６は伝送クロック情報として伝送クロックの同期クロックを自己同期方式により伝送信号に埋め込み、復調部筐体２のシリアルデータ受信部２０へ伝送する。するとシリアルデータ受信部２０が伝送信号に含まれる同期クロックを取り出し、そのクロックに追従する受信クロックを生成し、これに従いシリアルデータを読み出す。

例えば、シリアルデータ受信部２０はＰＬＬ（Phase
Locked Loop）回路２０ｂを用いて、伝送信号から取り出した第一の伝送クロックの同期クロックに受信クロック生成部２０ａで生成される第一の受信クロックをロックさせる。そして、シリアルデータ受信部２０は、伝送クロック生成部１６ａが伝送クロックを第二の伝送クロックに変更することによりロックが外れることを検知すると、第二の伝送クロックあるいは予め設定された複数の異なる周波数の受信クロックに順次切り替えを行う。そして、切り替えた受信クロックが取り出したクロックにロックされるまで切り替えを繰り返し、最終的にロックされる受信クロックを用いて伝送信号からシリアルデータを取り出すことができる。

図２３は、本実施形態における受信装置の第三の実施例を説明する図である。この実施例における受信装置は、図１９で示したアンテナ近傍筐体１を複数有する。復調部筐体２はアンテナ近傍筐体１−１、…、１−ｎそれぞれからシリアルデータ伝送ケーブル３−１、…、３−ｎを介して伝送クロック情報を受信し、それぞれに対応する受信クロックを用いてそれぞれのシリアルデータ伝送ケーブルにより伝送される伝送信号からデジタル信号を取り出す。

本実施例によれば、車載機器を複数設けることにより受信する放送波の系統が多数となり、これに応じて多数のアンテナを配置する場合や、ダイバシティ受信をするために複数アンテナを分散させて配置する場合に、それぞれのアンテナで受信するチャネルの周波数帯域に応じて、そのアンテナ近傍筐体から伝送される伝送信号の伝送クロックを変更させることが可能となる。そうすることにより、アンテナ近傍筐体ごとに、それぞれのアンテナで受信するチャネルの周波数帯域への輻射雑音を低減でき、各受信信号の劣化を防止することができる。なお、本実施例は、図５で説明した例においてシリアルデータ受信部２０にＰＬＬ回路２０ｂを設けて、アンテナ近傍筐体１を複数有する場合にも適用できる。

図２４は、本実施形態における受信装置の第四の実施例を説明する図である。この実施例における受信装置は、アンテナ近傍筐体１と復調部筐体２とを接続する第一のシリアルデータ伝送ケーブル３に加え、第二のシリアルデータ伝送ケーブル３ａを有する。そして、図１９または図２２において示したようにアンテナ近傍筐体１に伝送クロック判定部４を設ける代わりに復調部筐体２の側に伝送クロック判定部４ｂを設け、復調部筐体２がチャネル情報の入力を受けて、これに応じた伝送クロックを選択する。

すなわち、復調部筐体２では伝送クロック判定部４ｂはユーザにより選択入力されるチャネル情報を受け、予め設定された周波数の異なる複数の伝送クロックのなかから、選択されたチャネルの周波数帯域に対し輻射雑音の少ない伝送クロックを選択する。そして制御情報送出部５ｂは第二のシリアルデータ伝送ケーブル３ａを介してチャネル情報と伝送クロック情報とをアンテナ近傍筐体１の制御情報受信部５ａに伝送する。その際制御情報送出部５ｂは、固有に設定された伝送クロックを用いて制御情報を伝送してもよいし、第一のシリアルデータ伝送ケーブル３の伝送信号に用いられる伝送クロックと同じ伝送クロックを用いてもよい。

制御情報受信部５ａで受信されたチャネル情報は受信信号変換部１００へ入力されて受信波から受信信号を抽出する際に用いられる。また、伝送クロック情報は伝送クロック生成部１６ａへ入力され、伝送クロック生成部１６ａはこの入力に基づき伝送クロックを生成し、シリアルデータ送出部はその伝送クロックに従って伝送信号を伝送する。一方、伝送クロック判定部４ｂは選択した伝送クロックに同期する受信クロックを受信クロック生成部２０ａに生成させ、シリアルデータ受信部２０はその受信クロックに従って伝送信号からシリアルデータを取り出す。

選択されたチャネル情報は車載機器のユーザインターフェースからユーザが入力するので、車載機器から信号線を引き回してアンテナ近傍筐体１へチャネル情報を入力する図１９、図２２に示した実施例と比べ、本実施例では車載機器近傍の復調部筐体２へチャネル情報を入力することで配線を簡素化できる。

図２５は、本実施形態における受信装置の第五の実施例を説明する図である。この実施例における受信装置は、図７で示した実施例においてアンテナ近傍筐体１を複数有する。復調部筐体２が複数のアンテナによる複数のチャネル情報の入力を受け、復調部筐体２に設けた伝送クロック判定部４ｂでアンテナ近傍筐体１−１、…、１−ｎそれぞれから第一のシリアルデータ伝送ケーブル３−１、…、３−ｎを介して伝送される伝送信号それぞれに用いる伝送クロックを求め、第二のシリアルデータ伝送ケーブル３ａ−１、…、３ａ−ｎにより各アンテナ近傍筐体へ伝送クロック情報を伝送する。

本実施例によれば、図２３の実施例と同様に、車載機器の数に応じて多数のアンテナを配置する場合や、ダイバシティ受信をするために複数アンテナを分散させて配置する場合に、それぞれのアンテナで受信する受信波の周波数帯域に応じて、そのアンテナ近傍筐体から伝送される伝送信号の伝送クロックを変更させることが可能となる。よって、それぞれのアンテナで受信する受信波の周波数帯域への輻射雑音を低減でき、各受信信号の劣化を防止することができる。また、図２４の実施例と同様に、車載機器近傍の復調部筐体２へチャネル情報を入力することで車載機器から信号線を引き回してアンテナ近傍筐体１へチャネル情報を入力する場合より配線を簡素化できる。

上述の実施例ではシリアルデータ伝送ケーブル３の伝送信号の周波数帯域と地上デジタルテレビジョン放送波の周波数帯域との関係に着目しているが、放送波の種類や伝送クロックの周波数は上記の例に限定されない。例えば、ＵＨＦ（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）のテレビジョン放送を受信する場合であってその放送波の周波数帯域に含まれる伝送クロックを用いる場合などに、本実施形態は適用できる。

また上述において、複数系統の放送波を受信するために複数のアンテナを設けた受信装置を例に説明したが、放送波の系統及びアンテナ数は、１つでもよいし、複数でもよい。また複数の復調処理部を設ける代わりに、１つのＤＳＰプロセッサで複数系統の受信信号を復調するように構成することも可能である。

また上述においては車載機器用の受信装置を例として説明したが、車載機器のほかの移動体端末や携帯端末用の受信装置であってもが適用される。あるいは、据付型のテレビジョン受像機などの受信装置にも本実施形態は適用される。

さらに、伝送信号はシリアルデータ伝送ケーブル３を伝送する伝送信号に限定されず、多重化部１５からの出力信号を伝送信号とする構成も可能である。すなわち、多重化部１５から所定のビット数単位で出力されるパラレルデータに対応するデジタル信号の周波数が、例えばＶＨＦ（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）でのＦＭ放送などの周波数帯域と重複する場合に、かかる周波数帯域の放送波を受信する際に多重化部１５とシリアルデータ送出部１６との間で用いられる伝送クロックを切り替える構成も可能である。

具体的には、多重化部１５から８ビット単位のパラレルデータがそれぞれ８０Ｍｂｐｓで伝送される場合、８０ＭＨｚの伝送クロックを用いるとＦＭ放送の周波数帯域と重複する。よって、その周波数帯域のＦＭ放送を受信するときはこの伝送クロックを変更することで、受信波への輻射雑音を低減させることができる。なおこの場合は、多重化部１５からの出力信号を伝送する信号線とシリアルデータ送出部１６及びシリアルデータ伝送ケーブル３までが「伝送ケーブル」に対応し、アンテナ近傍筐体１から多重化部１５を除いた部分が「第一の処理部」に対応する。

以上説明した実施例における受信装置では伝送信号に起因する輻射波の周波数帯域と受信波の周波数帯域とが重ならないような伝送クロックを用いるので、受信波の周波数帯域における雑音を低減でき、受信信号の劣化を防止することができる。

なお、本実施形態のシリアル伝送ケーブル３は、同軸ケーブル、光ファイバケー
ブル等の有線の伝送媒体で構成されるが、変形例としてはBluetooth（ブルートゥース）、ＵＷＢ（超広帯域無線）、無線ＬＡＮその他の無線の伝送手段により構成することも可能である。その場合は、シリアルデータ送出部１６とシリアルデータ受信部２０はいずれも無線通信機能を有するように構成される。そして、シリアルデータ送出部１６は、送出される信号波の周波数帯域が本受信装置により受信する受信波の周波数帯域と重複しないような周波数帯域を選択して、シリアルデータを送出する。その際、シリアルデータの送出前あるいはシリアルデータと同時に選択した周波数情報も送出し、これを受信したシリアルデータ受信部２０は、周波数情報に従って受信した信号波から選択された周波数帯域のシリアルデータを取り出す。そうすることにより、本受信装置で受信する受信波に対する干渉による雑音を低減でき、放送波の受信信号の劣化を防止することができる。

以上説明したとおり、本発明によれば、配線スペースを最小限に抑え、パルス雑音や高周波の雑音を受けにくくし、受信波の仕様が変わる場合もハードウェアの置き換え必要部分を少なくすることができる受信装置が提供される。

Claims (10)

1. 複数の第一のアンテナの近傍に配置され、且つ当該第一のアンテナそれぞれからの給電線を引き込み、当該第一のアンテナそれぞれの受信信号を第一のデジタル信号に変換し、当該第一のデジタル信号を出力する第一の処理部と、
   前記第一の処理部から出力される前記第一のデジタル信号を伝送する第一の伝送ケーブルと、
   前記第一の伝送ケーブルを介して前記第一のデジタル信号を受信し、それを復調する第二の処理部とを備えることを特徴とする受信装置。
2. 請求項１において、
   少なくとも一つの第二のアンテナの近傍に配置され、且つ当該第二のアンテナからの給電線を引き込み、当該第二のアンテナの受信信号を前記第一の処理部に出力する第三の処理部を備え、
   前記第一の処理部は、前記第二のアンテナの受信信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号を出力することを特徴とする受信装置。
3. 請求項１において、
   少なくとも一つの第二のアンテナの近傍に配置され、且つ当該第二のアンテナからの給電線を引き込み、前記第二のアンテナの受信信号を第二のデジタル信号に変換し、当該第二のデジタル信号を出力する第三の処理部と、
   前記第三の処理部から出力される前記第二のデジタル信号を伝送する第二の伝送ケーブルとを備え、
   前記第二の処理部は、前記第二の伝送ケーブルを介して前記第二のデジタル信号を受信し、それを復調することを特徴とする受信装置。
4. 請求項１において、
   前記第一の処理部は、各第一のアンテナの受信信号レベルに基づいて、当該受信信号に対する利得制御を行うことを特徴とする受信装置。
5. 請求項１において、
   前記第二の処理部は、前記第一のデジタル信号に基づいて、第一のアンテナの受信信号に対する利得を制御するための利得制御信号を生成し、
   前記第二の処理部から出力される前記利得制御信号を伝送する第二の伝送ケーブルを備え、
   前記第一の処理部は、前記第二の伝送ケーブルを介して前記利得制御信号を受信し、当該利得制御信号に基づいて、前記受信信号に対する利得制御を行うことを特徴とする受信装置。
6. 請求項１において、
   前記第二の処理部は、前記第一の処理部の動作を指定するための動作パラメータ信号を生成し、
   前記第二の処理部から出力される前記動作パラメータ信号を伝送する第二の伝送ケーブルを備え、
   前記第一の処理部は、前記第二の伝送ケーブルを介して前記動作パラメータ信号を受信し、当該動作パラメータ信号に基づいて動作することを特徴とする受信装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記第一の処理部は、前記第一のアンテナの近傍に配置された第一の筐体に収容され、前記第二の処理部は、前記第一の筐体から離れて配置された第二の筐体に収容されることを特徴とする受信装置。
8. 複数のチャネルの放送波を受信するアンテナの近傍に配置され、前記複数のチャネルから選択されたチャネルの受信信号を伝送クロックに同期して伝送信号として出力する第一の処理部と、伝送ケーブルを介して伝送される前記伝送信号から前記伝送クロックと同期する受信クロックに同期して前記受信信号を取り出し、前記受信信号を復調する第二の処理部とを有する受信装置において、
   前記第一の処理部は、前記選択されたチャネルの周波数帯域が第一の伝送クロックによる伝送信号の周波数帯域と重なるときは、前記チャネルの周波数帯域と重ならない又は重なりの少ない周波数帯域の伝送信号となるような第二の伝送クロックにより前記伝送信号を出力することを特徴とする受信装置。
9. 請求項８において、
   前記第一の処理部を複数有し、
   前記第二の処理部は、前記それぞれの第一の処理部ごとに動作することを特徴とする受信装置。
10. 複数のチャネルの放送波を受信するアンテナの近傍に配置され、前記複数のチャネルから選択されたチャネルの受信信号を伝送クロックに同期して伝送信号として出力する第一の処理部と、伝送ケーブルを介して伝送される前記伝送信号から前記伝送クロックと同期する受信クロックに同期して前記受信信号を取り出し、前記受信信号を復調する第二の処理部とを有する受信装置において、
    前記第一の処理部は、第一の周波数をもつ第一の伝送クロックによる伝送信号の第一の周波数帯域と、前記第一の周波数と異なる第二の周波数をもつ第二の伝送クロックによる伝送信号の第二の周波数帯域のうち、前記選択されたチャネルの周波数帯域と重なりが少ない伝送信号の周波数帯域に対応する第一又は第二の伝送クロックを選択し、当該選択された伝送クロックに同期して前記伝送信号を出力することを特徴とする受信装置。

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