WO2012086431A1 - ラジオ受信機、ラジオ受信方法およびプログラム - Google Patents

ラジオ受信機、ラジオ受信方法およびプログラム Download PDF

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淳也 室屋
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/12—Frequency diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/09—Arrangements for device control with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time; Arrangements for control of broadcast-related services
    • H04H60/11—Arrangements for counter-measures when a portion of broadcast information is unavailable
    • H04H60/12—Arrangements for counter-measures when a portion of broadcast information is unavailable wherein another information is substituted for the portion of broadcast information

Definitions

  • the present invention relates to a radio receiver, a radio reception method, and a program.
  • Diversity technology In wireless communication, diversity technology is used to improve communication quality.
  • Diversity technology includes, for example, antenna diversity in which a plurality of antennas are arranged at different positions on the reception side, and reception is performed by selecting an antenna having the best reception state.
  • Patent Document 1 A technique for controlling the direction of an antenna so that a suitable reception state can be obtained in one receiving unit is disclosed (for example, Patent Document 1).
  • a technology (Wide Band RF technology) has been developed that can receive an RF signal with a bandwidth of 20 MHz or more via one antenna and A / D convert the received RF signal with a bandwidth of 20 MHz or more at a time.
  • RF signals of a plurality of carrier frequencies (carrier frequencies) included in a bandwidth of 20 MHz, which are broadcast by one or a plurality of radio broadcasting stations, are transmitted by one antenna and one tuner. Can be demodulated at once.
  • the present invention provides a radio receiver, a radio, and a radio that can perform frequency diversity using a technology that can acquire RF signals of carrier frequencies of one or a plurality of radio broadcast stations at one time with one antenna and one tuner. It is an object to provide a receiving method and a program.
  • a radio receiver includes one receiving unit that receives an RF signal in a predetermined frequency band, and converts the RF signal in the predetermined frequency band received by the receiving unit into a digital RF signal.
  • the radio receiver further includes a detection function unit that detects a plurality of IF signals converted by the mixer function unit, and the same determination unit determines whether or not the program content is the same by the detected IF signal. You may judge.
  • a radio reception method of the present invention receives an RF signal of a predetermined frequency band, converts the received RF signal of the predetermined frequency band into a digital RF signal, and a plurality of mixer function units
  • the digital RF signal is converted into an IF signal corresponding to an RF signal having a different carrier frequency, and is converted into an IF signal corresponding to an RF signal having a carrier frequency corresponding to a user operation input among a plurality of mixer function units.
  • the program content of the IF signal converted by the specified mixer function unit is determined to determine whether the program content of the IF signal converted by another mixer function unit is the same.
  • the IF signal converted by the mixer function unit and the IF signal determined to be the same are combined to generate a combined program signal, and the combined program signal is output to an audio output unit.
  • a program according to the present invention provides a computer mounted on a radio receiver that receives an RF signal of a predetermined frequency band, and converts the RF signal of the predetermined frequency band received by the receiving unit into a digital RF signal.
  • the present invention it is possible to perform frequency diversity using a technique that can acquire RF signals of carrier frequencies of one or a plurality of radio broadcast stations at one time with one antenna and one tuner.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic connection relationship of the radio reception system 100.
  • the radio reception system 100 includes a plurality of radio broadcast stations 102, a plurality of broadcast towers 104, and a radio receiver 110.
  • the radio broadcasting station 102 provides terrestrial radio broadcasting, for example, an analog RF signal, a digital RF signal, and a hybrid RF signal that simultaneously provides an analog method and a digital method. Further, the radio broadcast station 102 can superimpose a data signal on an audio signal in the RF signal. For example, in the example described later, the radio broadcast station 102 superimposes RDS (Radio Data System) information in Europe as a data signal on a digital RF signal.
  • RDS Radio Data System
  • a plurality of broadcast towers 104 are arranged at different positions and transmit a plurality of RF signals broadcast by a plurality of radio broadcast stations 102.
  • the radio receiver 110 receives a plurality of RF signals broadcast by a plurality of radio broadcast stations 102 via the broadcast tower 104, respectively.
  • the radio receiver 110 converts the received RF signal into an IF (Intermediate Frequency) signal, and the audio data included in the program data obtained by demodulating the IF signal is output to an audio output unit including a speaker or the like. Output.
  • IF Intermediate Frequency
  • the radio receiver 110 when the radio receiver 110 is mounted on the moving body 106 such as a vehicle, the radio receiver 110 may not be able to ensure the necessary received radio wave intensity depending on the position of the radio receiver 110. Therefore, in terrestrial radio broadcasting in Europe, the radio broadcasting station 102 broadcasts the same program using carrier waves of a plurality of frequencies.
  • a technology (Wide Band RF technology) has been developed that can receive an RF signal with a bandwidth of 20 MHz or more via one antenna and convert the received RF signal with a bandwidth of 20 MHz or more into a digital RF signal at a time. ing.
  • a plurality of RF signals broadcast by one or a plurality of radio broadcasting stations 102 can be acquired at a time using one antenna and one tuner.
  • An object of the present invention is to provide a radio receiver 110 capable of frequency diversity in the radio receiver 110.
  • a specific configuration of the radio receiver 110 will be described, and then a radio reception method using the radio receiver 110 will be described in detail.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of the radio receiver 110.
  • FIG. 3 illustrates a reception unit 154, an A / D conversion unit 156, a mixer function unit 170, a specifying unit 172, and a detection function unit 174. It is the functional block diagram which showed the specific structure of these.
  • the signal flow is indicated by solid arrows, and the control flow is indicated by broken arrows.
  • the radio receiver 110 includes an operation unit 150, one antenna 152, one reception unit 154, one A / D conversion unit 156, a memory 158, and a central control unit 160. And an audio output unit 162.
  • the operation unit 150 includes operation keys, a cross key, a joystick, a jog dial, a touch panel, and the like, and accepts user operation inputs.
  • the antenna 152 receives an RF signal in a wide frequency band including RF signals of a plurality of carrier frequencies for terrestrial radio broadcasting, and converts the RF signal into a signal that can be processed by the receiving unit 154.
  • the receiving unit 154 includes a first amplifier 154a that amplifies the RF signal, a band-pass filter (BPF) 154b that narrows the bandwidth of the RF signal, and a second amplifier 154c. And receiving an RF signal in a predetermined frequency band (for example, 87.5 MHz to 108.0 MHz) including RF signals of a plurality of carrier frequencies broadcast by a plurality of radio broadcasting stations 102.
  • the RF signal received by the reception unit 154 is output to the A / D conversion unit 156 described later.
  • the A / D conversion unit 156 converts an RF signal in a predetermined frequency band received by the reception unit 154 into a digital RF signal (A / D conversion) at a time.
  • the A / D conversion unit 156 assumes a sampling frequency of 40 MHz or higher, and can convert an RF signal having a bandwidth of 20 MHz or higher into a digital RF signal at a time. Therefore, the A / D conversion unit 156 can convert an RF signal of 87.5 MHz to 108.0 MHz, which is a frequency band of a carrier wave of terrestrial radio broadcasting used in Europe, into a digital RF signal at a time, for example. It becomes possible.
  • the memory 158 includes a RAM (Random Access Memory), a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), and the like, and holds various information necessary for processing of each functional unit of the central control unit 160.
  • RAM Random Access Memory
  • flash memory a flash memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • the mixer function unit 170 (shown by 170a and 170b) includes a mixer 184a, an oscillator (local oscillator: Local Oscillator) 184b, and a low pass filter (LPF: Low Pass Filter) 184c.
  • the digital RF signal converted by the A / D converter 156 is converted to an intermediate frequency (IF).
  • IF intermediate frequency
  • the mixer function The unit 170a converts the IF signal corresponding to the RF signal of the carrier frequency according to the operation input to the operation unit 150 by the user. More specifically, when the user sets the carrier frequency of the radio broadcast station 102 through the operation unit 150, the operation unit 150 transmits the set frequency to the mixer function unit 170a. Then, the mixer function unit 170a converts the digital RF signal into an IF signal corresponding to the RF signal having the transmitted frequency as a carrier wave.
  • the mixer function unit 170b sequentially extracts digital RF signals, for example, every 50 kHz in the 87.5 MHz to 108.0 MHz band, and converts a digital RF signal having a signal strength equal to or greater than a predetermined threshold into an IF signal.
  • the mixer 184a can convert digital RF signals having different carrier frequencies into IF signals having the same frequency (for example, 1 MHz).
  • the central control unit 160 of the present embodiment is configured to include, for example, two mixer function units 170
  • the mixer function unit 170b changes the oscillation frequency of the signal output from the oscillator 184b to the mixer 184a. All digital RF signals having a carrier frequency included in the bandwidth of 87.5 MHz to 108.0 MHz are converted into IF signals.
  • the present invention is not limited to this, and the central control unit 160 includes as many mixer function units 170 as the number of carrier waves of the radio broadcast station 102 (for example, 400), and the frequency of the oscillator 184b of each mixer function unit 170 is fixed. Good.
  • one mixer function unit 170 converts the IF signal corresponding to the RF signal of one carrier frequency according to the operation input to the operation unit 150 by the user.
  • the other mixer function unit 170 converts the digital RF signal included in the bandwidth obtained by dividing the bandwidth of 87.5 MHz to 108.0 MHz by the number of other mixer function units 170 into an IF signal.
  • the oscillator 184b of each mixer function unit 170 may change the oscillation frequency.
  • the specifying unit 172 is an arbitrary mixer function unit that converts an IF signal corresponding to an RF signal having a receivable carrier frequency in accordance with an operation input by the user through the operation unit 150 among the plurality of mixer function units 170. 170 (here, the mixer function unit 170a) is specified.
  • a detection function unit 174 (indicated by 174a and 174b in the figure) is provided for each mixer function unit 170 and detects a plurality of IF signals.
  • the identity determination unit 176 determines whether the program content of the IF signal converted by the mixer function unit 170a specified by the specification unit 172 is the same as the program content of the IF signal converted by the other mixer function unit 170b. To determine. In the present embodiment, the same determination unit 176 determines whether the IF signal program content converted by the mixer function unit 170a and the mixer function unit 170b depend on whether or not the waveforms of the detected IF signals in a predetermined time range are substantially the same. It is determined whether or not the program content of one IF signal sequentially extracted from the plurality of IF signals converted by is identical.
  • the same determination unit 176 detects one IF signal sequentially extracted from the IF signal converted by the mixer function unit 170a and the plurality of IF signals converted by the mixer function unit 170b, detected in a predetermined time range.
  • the mean square error of the waveform is smaller than a predetermined value, it is determined that the error is the same, or from the IF signal converted by the mixer function unit 170a detected in the predetermined time range and the plurality of IF signals converted by the mixer function unit 170b
  • the correlation value of the waveform of one IF signal extracted sequentially becomes equal to or greater than a predetermined value, it is determined that they are the same.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the processing of the same determination unit 176.
  • the identity determination unit 176 squares the waveform of the IF signal converted by the mixer function unit 170a shown in FIG. 4A and the waveform of the IF signal converted by the mixer function unit 170b shown in FIG. 4B. An average error is calculated, and when the mean square error is smaller than a predetermined value, these IF signals are determined to have the same program content.
  • the same determination unit 176 squares the waveform of the IF signal converted by the mixer function unit 170a shown in FIG. 4A and the waveform of the IF signal converted by the mixer function unit 170b shown in FIG. 4C. An average error is calculated, and the mean square error is larger than a predetermined value, so that these IF signals are determined not to have the same program content.
  • identity determining unit 176 determines whether the PI (Program Identification) code of the RDS information superimposed on the RF signal is the same. It can also be determined whether or not the program contents are the same.
  • the PI code is an identifier indicating an individual program and a country where the program is broadcast. Therefore, if the PI code is the same, it can be determined that the program content is also the same.
  • the same determination unit 176 compares the result of fast Fourier transform (FFT) with the IF signal as it is, determines whether the difference is within a predetermined range, and whether the program contents are the same. It may be determined.
  • FFT fast Fourier transform
  • the switch 178 is closed.
  • the combining unit 180 generates a combined program signal by combining a plurality of IF signals determined to be the same.
  • the audio control unit 182 detects (demodulates) the generated synthesized program signal and outputs it to the audio output unit 162.
  • the audio output unit 162 is configured with a speaker or the like, and converts the detected synthesized program signal into audio in accordance with a control command from the audio control unit 182.
  • an RF signal in a predetermined frequency band is once transmitted by one antenna 152 and one tuner (receiving unit 154 and A / D conversion unit 156). Because it can be converted into digital RF signals, it is easy to use the same IF signal as the selected IF signal among the generated IF signals without preparing multiple antennas or multiple tuners. And it becomes possible to extract rapidly.
  • the combining unit 180 since the combining unit 180 generates a combined program signal by combining the IF signals determined to be the same by the same determining unit 176, the SNR (Signal of the same IF signal is compared with each IF signal before combining). to Noise Ratio) can be increased.
  • a computer-readable flexible disk magneto-optical disk, ROM, EPROM, EEPROM, CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc) on which a computer is made to function as the radio receiver 110 and recorded.
  • a storage medium such as BD (Blu-ray Disc) is also provided.
  • the program refers to data processing means described in an arbitrary language or description method.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing flow of the radio reception method.
  • the band of the RF signal converted by the A / D conversion unit 156 is 87.5 MHz to 108.0 MHz will be described as an example.
  • the radio reception method operates as an interrupt process according to a 40 MHz interrupt signal.
  • the A / D conversion unit 156 of the radio receiver 110 converts an RF signal in a predetermined frequency band received by the reception unit 154 into a digital RF signal at a time (S202).
  • the mixer function unit 170a converts the digital RF signal converted in the A / D conversion step S202 into an IF signal corresponding to the receivable carrier frequency RF signal according to the operation input through the operation unit 150 by the user.
  • the identifying unit 172 identifies the mixer function unit 170a that is converting the IF signal corresponding to the RF signal of the carrier frequency according to the user's operation input from among the plurality of mixer function units 170 (S204).
  • the detection function unit 174a detects the IF signal converted by the mixer function unit 170a specified in the specifying step S204 (S206).
  • the same determination unit 176 detects the IF signal detected in the detection step S206 (the IF signal converted by the mixer function unit 170a specified by the specifying unit 172) and the IF signal detected in the detection step S212 (the mixer function unit 170b It is determined whether or not the converted IF signal is the same (S214).
  • central controller 160 stores the IF signal memory. Without performing the recording to 158, the processing after the frequency changing step S218 is performed. In this way, it is possible to confirm the presence or absence of an IF signal having the same program content as the IF signal converted by the mixer function unit 170a for every 50 kHz which is the carrier bandwidth of the radio broadcast station 102.
  • the central control unit 160 stores the IF signal in the memory 158. It is determined whether or not it is held (S222), and if held (YES in S222), the synthesizing unit 180 synthesizes all IF signals held in the memory 158 in the holding step S216 and combines them.
  • the signal is generated (S224), and the audio control unit 182 detects the synthesized program signal and outputs it to the audio output unit 162 (S226).
  • the voice control unit 182 In the memory determination step S222, if the IF signal is not held in the memory 158 (NO in S222), the voice control unit 182 outputs the IF signal detected in the detection step S206 to the voice output unit 162 (S226).
  • the RF signal of the carrier frequency of one or a plurality of radio broadcast stations 102 is converted into one antenna 152 and one tuner (reception unit 154 and A / D conversion unit). 156), it is possible to easily perform frequency diversity using the technology that can be acquired at once.
  • each step of the radio reception method of the present specification does not necessarily have to be processed in time series in the order described in the flowchart, and may include processing in parallel or by a subroutine.
  • the present invention can be used for a radio receiver, a radio reception method, and a program.

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Abstract

【課題】容易に周波数ダイバシティを行うことが可能となる。 【解決手段】ラジオ受信機１１０は、Ａ／Ｄ変換部１５６が、１の受信部１５４が受信した所定の周波数帯域のＲＦ信号を一度にデジタルＲＦ信号に変換し、複数のミキサ機能部１７０が、デジタルＲＦ信号を、搬送周波数の異なるＲＦ信号に対応するＩＦ信号にそれぞれ変換し、同一判定部１７６が、特定部１７２によって、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換していると特定されたミキサ機能部１７０ａが変換した１のＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部１７０ｂが変換したＩＦ信号の番組内容が同一であるか否か判定し、合成部１８０が、同一と判定された１または複数のＩＦ信号とを合成して合成番組信号を生成し、合成番組信号を音声出力部へ出力させる。

Description

ラジオ受信機、ラジオ受信方法およびプログラム
　本発明は、ラジオ受信機、ラジオ受信方法およびプログラムに関する。
　無線通信において、通信品質の向上を図るためにダイバシティ技術が利用されている。ダイバシティ技術には、例えば、受信側で複数のアンテナの位置を異ならせて配置し、受信状態が最も良いアンテナを選択して受信を行うアンテナダイバシティや、送信側で、異なる複数の搬送波で同一のデータ信号を送信し、受信側において、受信状態が最も良い搬送波を選択したり、複数の搬送波のデータ信号を合成する周波数ダイバシティがある。
　アンテナダイバシティを利用した技術として、例えば、１つのアンテナを通じて、２つの受信部（チューナ）でそれぞれ受信したＲＦ信号を復調し、得られた２つの映像データを合成して表示する受信装置において、２つの受信部において好適な受信状態を得られるようにアンテナの向きを制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
　また、周波数ダイバシティを利用した技術として、例えば、複数のアンテナごとに設けられたチューナでそれぞれ受信した、搬送波の周波数が異なる受信信号を合成するデジタルデータ受信機が開示されている（例えば、特許文献２）。
特開２００６－１６５９２６号公報 特開２００７－１６５９６１号公報
　ところで、近年、１つのアンテナを介して、２０ＭＨｚ以上の帯域幅のＲＦ信号を受信し、受信した２０ＭＨｚ以上の帯域幅のＲＦ信号を一度にＡ／Ｄ変換できる技術（Wide Band RF 技術）が開発されている。この技術を利用したラジオ受信機では、１つのアンテナおよび１つのチューナで、１または複数のラジオ放送局が放送する、２０ＭＨｚの帯域幅に含まれる複数の搬送周波数（搬送波の周波数）のＲＦ信号を一度に復調することができる。
　そこで本発明は、１または複数のラジオ放送局の搬送周波数のＲＦ信号を１つのアンテナおよび１つのチューナで一度に取得できる技術を利用して周波数ダイバシティを行うことが可能な、ラジオ受信機、ラジオ受信方法およびプログラムを提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために、本発明のラジオ受信機は、所定の周波数帯域のＲＦ信号を受信する１の受信部と、受信部が受信した所定の周波数帯域のＲＦ信号をデジタルＲＦ信号に変換する１のＡ／Ｄ変換部と、デジタルＲＦ信号を、搬送周波数の異なるＲＦ信号に対応するＩＦ信号にそれぞれ変換する複数のミキサ機能部と、複数のミキサ機能部のうち、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換しているミキサ機能部を特定する特定部と、特定されたミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否か判定する同一判定部と、特定されたミキサ機能部で変換されたＩＦ信号と、同一判定部によって同一と判定されたＩＦ信号とを合成して合成番組信号を生成する合成部と、合成番組信号を音声出力部へ出力させる音声制御部とを備えることを特徴とする。
　上記ラジオ受信機は、ミキサ機能部で変換された複数のＩＦ信号を検波する検波機能部と、をさらに備え、同一判定部は、検波されたＩＦ信号によって番組内容が同一であるか否かを判定してもよい。
　上記課題を解決するために、本発明のラジオ受信方法は、所定の周波数帯域のＲＦ信号を受信し、受信した所定の周波数帯域のＲＦ信号をデジタルＲＦ信号に変換し、複数のミキサ機能部において、デジタルＲＦ信号を、搬送周波数の異なるＲＦ信号に対応するＩＦ信号にそれぞれ変換し、複数のミキサ機能部のうち、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換しているミキサ機能部を特定し、特定したミキサ機能部で変換したＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部で変換したＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否か判定し、特定したミキサ機能部で変換したＩＦ信号と、同一と判定したＩＦ信号とを合成して合成番組信号を生成し、合成番組信号を音声出力部へ出力させることを特徴とする。
　上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、所定の周波数帯域のＲＦ信号を受信するラジオ受信機に搭載されたコンピュータを、受信部が受信した所定の周波数帯域のＲＦ信号をデジタルＲＦ信号に変換する１のＡ／Ｄ変換部と、デジタルＲＦ信号を、搬送周波数の異なるＲＦ信号に対応するＩＦ信号にそれぞれ変換する複数のミキサ機能部と、複数のミキサ機能部のうち、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換しているミキサ機能部を特定する特定部と、特定されたミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否か判定する同一判定部と、特定されたミキサ機能部で変換されたＩＦ信号と、同一判定部によって同一と判定されたＩＦ信号とを合成して合成番組信号を生成する合成部と、合成番組信号を音声出力部へ出力させる音声制御部として機能させることを特徴とする。
　上述したラジオ受信機の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該ラジオ受信方法およびプログラムにも適用可能である。
　本発明によれば、１または複数のラジオ放送局の搬送周波数のＲＦ信号を１つのアンテナおよび１つのチューナで一度に取得できる技術を利用して周波数ダイバシティを行うことが可能となる。
ラジオ受信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。 ラジオ受信機の概略的な構成を示した機能ブロック図である。 受信部、Ａ／Ｄ変換部、ミキサ機能部、特定部、検波機能部の具体的な構成を示した機能ブロック図である。 同一判定部の処理を説明するための説明図である。 ラジオ受信方法の処理の流れを説明したフローチャートである。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
（ラジオ受信システム１００）
　図１は、ラジオ受信システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。ラジオ受信システム１００は、複数のラジオ放送局１０２と、複数の放送塔１０４と、ラジオ受信機１１０とを含んで構成される。
　ラジオ放送局１０２は、地上波ラジオ放送、例えば、アナログ方式のＲＦ信号や、デジタル方式のＲＦ信号、アナログ方式とデジタル方式とを同時に提供するハイブリッド方式のＲＦ信号を提供する。また、ラジオ放送局１０２は、ＲＦ信号において、オーディオ信号にデータ信号を重畳することができる。例えば、後述する例において、ラジオ放送局１０２は、デジタル方式のＲＦ信号にデータ信号として、欧州におけるＲＤＳ（Radio Data System）情報を重畳している。
　放送塔１０４は、位置を異にして複数配置され、複数のラジオ放送局１０２が放送する複数のＲＦ信号を発信する。
　ラジオ受信機１１０は、複数のラジオ放送局１０２がそれぞれ放送する複数のＲＦ信号を、放送塔１０４を介して受信する。そして、ラジオ受信機１１０は、受信したＲＦ信号をＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号に変換し、そのＩＦ信号を復調した番組データに含まれるオーディオデータをスピーカ等で構成された音声出力部に出力させる。
　ここで、ラジオ受信機１１０が車両等の移動体１０６に搭載される場合、ラジオ受信機１１０の位置によって、ラジオ受信機１１０は、必要な受信電波強度を確保できない場合がある。そこで、欧州における地上波ラジオ放送において、ラジオ放送局１０２は、複数の周波数の搬送波で同一の番組を放送している。
　一方、１つのアンテナを介して、２０ＭＨｚ以上の帯域幅のＲＦ信号を受信し、受信した２０ＭＨｚ以上の帯域幅のＲＦ信号を一度にデジタルＲＦ信号に変換できる技術（Wide Band RF技術）が開発されている。この技術を利用したラジオ受信機１１０では、１または複数のラジオ放送局１０２が放送する複数のＲＦ信号を１つのアンテナおよび１つのチューナで一度に取得できる。
　そこで、本実施形態では、上述した、１または複数のラジオ放送局１０２が放送する複数の搬送周波数（搬送波の周波数）のＲＦ信号を１つのアンテナおよび１つのチューナで一度に取得できる技術を利用したラジオ受信機１１０において、周波数ダイバシティが可能なラジオ受信機１１０を提供することを目的とする。以下、ラジオ受信機１１０の具体的な構成について説明し、続いてラジオ受信機１１０を利用したラジオ受信方法について詳述する。
（ラジオ受信機１１０）
　図２は、ラジオ受信機１１０の概略的な構成を示した機能ブロック図であり、図３は、受信部１５４、Ａ／Ｄ変換部１５６、ミキサ機能部１７０、特定部１７２、検波機能部１７４の具体的な構成を示した機能ブロック図である。図２および図３中、信号の流れを実線の矢印で示し、制御の流れを破線の矢印で示す。
　図２に示すように、ラジオ受信機１１０は、操作部１５０と、１のアンテナ１５２と、１の受信部１５４と、１のＡ／Ｄ変換部１５６と、メモリ１５８と、中央制御部１６０と、音声出力部１６２とを含んで構成される。
　操作部１５０は、操作キー、十字キー、ジョイスティック、ジョグダイヤル、タッチパネル等で構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。アンテナ１５２は、地上波ラジオ放送の複数の搬送周波数のＲＦ信号を含む広周波数帯域のＲＦ信号を受信し、受信部１５４で処理可能な信号に変換する。
　図３に示すように、受信部１５４は、ＲＦ信号を増幅する第１増幅器１５４ａと、ＲＦ信号の帯域幅を絞るバンドパスフィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）１５４ｂと、第２増幅器１５４ｃとを含んで構成され、複数のラジオ放送局１０２が放送する複数の搬送周波数のＲＦ信号を含む所定の周波数帯域（例えば、８７．５ＭＨｚ～１０８．０ＭＨｚ）のＲＦ信号を受信する。受信部１５４が受信したＲＦ信号は、後述するＡ／Ｄ変換部１５６に出力される。
　Ａ／Ｄ変換部１５６は、受信部１５４が受信した所定の周波数帯域のＲＦ信号を一度にデジタルＲＦ信号に変換（Ａ／Ｄ変換）する。
　本実施形態において、Ａ／Ｄ変換部１５６は、サンプリング周波数が４０ＭＨｚ以上のものを想定しており、２０ＭＨｚ以上の帯域幅のＲＦ信号を一度にデジタルＲＦ信号に変換できる。したがって、Ａ／Ｄ変換部１５６は、例えば、欧州で利用されている地上波ラジオ放送の搬送波の周波数帯域である８７．５ＭＨｚ～１０８．０ＭＨｚのＲＦ信号を一度にデジタルＲＦ信号に変換することが可能となる。
　メモリ１５８は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成され、中央制御部１６０の各機能部の処理に必要な各種情報を保持する。
　中央制御部１６０は、中央処理装置（ＤＳＰやＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、ラジオ受信機１１０全体を管理および制御する。また、本実施形態において、中央制御部１６０は、複数のミキサ機能部１７０、特定部１７２、検波機能部１７４、同一判定部１７６、スイッチ１７８、合成部１８０、音声制御部１８２としても機能する。
　ミキサ機能部１７０（図中、１７０ａ、１７０ｂで示す）は、図３に示すように、ミキサ１８４ａと、発振器（局部発振器：Local Oscillator）１８４ｂと、低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）１８４ｃとを含んで構成され、Ａ／Ｄ変換部１５６が変換したデジタルＲＦ信号を中間周波数（Intermediate Frequency：ＩＦ）に変換する。ここでは、中央制御部１６０がミキサ機能部１７０を２つ備える構成を例に挙げて説明する。
　図３を用いて具体的に説明すると、例えば、Ａ／Ｄ変換部１５６が変換したデジタルＲＦ信号の帯域が８７．５ＭＨｚ～１０８．０ＭＨｚであり、ミキサ機能部１７０が２つある場合、ミキサ機能部１７０ａは、ユーザによる操作部１５０への操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換する。具体的に説明すると、操作部１５０を通じて、ユーザがラジオ放送局１０２の搬送周波数を設定すると、操作部１５０は、設定された周波数をミキサ機能部１７０ａに伝達する。そうすると、ミキサ機能部１７０ａは、デジタルＲＦ信号を、伝達された周波数を搬送波とするＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換する。ミキサ機能部１７０ｂは、８７．５ＭＨｚ～１０８．０ＭＨｚ帯域において、例えば、５０ｋＨｚごとにデジタルＲＦ信号を順次抽出し、所定の閾値以上の信号強度のデジタルＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。
　ここで、発振器１８４ｂがミキサ１８４ａに出力する信号の発振周波数を変更することによって、ミキサ１８４ａは、搬送周波数の異なるデジタルＲＦ信号を同一の周波数（例えば、１ＭＨｚ）のＩＦ信号にすることができる。
　なお、本実施形態の中央制御部１６０は、ミキサ機能部１７０を例えば２つ備える構成であるため、ミキサ機能部１７０ｂは、発振器１８４ｂがミキサ１８４ａに出力する信号の発振周波数を変更することにより、８７．５ＭＨｚ～１０８．０ＭＨｚの帯域幅に含まれる搬送周波数のデジタルＲＦ信号をすべてＩＦ信号に変換することになる。しかし、これに限定されず、中央制御部１６０が、ラジオ放送局１０２の搬送波の数（例えば、４００）だけミキサ機能部１７０を備え、各ミキサ機能部１７０の発振器１８４ｂの周波数を固定してもよい。また、中央制御部１６０がミキサ機能部１７０を３以上備える場合、１のミキサ機能部１７０が、ユーザによる操作部１５０への操作入力に応じた１の搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換し、他のミキサ機能部１７０は、８７．５ＭＨｚ～１０８．０ＭＨｚの帯域幅を他のミキサ機能部１７０の数で分割した帯域幅に含まれるデジタルＲＦ信号をそれぞれＩＦ信号に変換できるように、各ミキサ機能部１７０の発振器１８４ｂが発振周波数を変更してもよい。
　特定部１７２は、複数のミキサ機能部１７０のうち、ユーザによる操作部１５０を通じた操作入力に応じた、受信可能な搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換している任意のミキサ機能部１７０（ここでは、ミキサ機能部１７０ａ）を特定する。
　検波機能部１７４（図中、１７４ａ、１７４ｂで示す）は、ミキサ機能部１７０ごとに設けられ、複数のＩＦ信号を検波する。
　同一判定部１７６は、特定部１７２が特定したミキサ機能部１７０ａで変換されたＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部１７０ｂで変換された、ＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否か判定する。本実施形態において同一判定部１７６は、所定の時間範囲における検波されたＩＦ信号の波形が略同一であるか否かで、ミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号の番組内容と、ミキサ機能部１７０ｂが変換した複数のＩＦ信号から順次抽出された１のＩＦ信号の番組内容が同一であるか否か判定する。具体的に同一判定部１７６は、所定の時間範囲における検波された、ミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号と、ミキサ機能部１７０ｂが変換した複数のＩＦ信号から順次抽出された１のＩＦ信号の波形の二乗平均誤差が所定の値より小さくなると同一と判断したり、所定の時間範囲における検波された、ミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号と、ミキサ機能部１７０ｂが変換した複数のＩＦ信号から順次抽出された１のＩＦ信号の波形の相関値が所定の値以上となると同一と判断したりする。
　図４は、同一判定部１７６の処理を説明するための説明図である。例えば、同一判定部１７６は、図４（ａ）に示す、ミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号の波形と、図４（ｂ）に示す、ミキサ機能部１７０ｂが変換したＩＦ信号の波形の二乗平均誤差を算出し、その二乗平均誤差が所定の値より小さいことにより、これらのＩＦ信号は、番組内容が同一であると判定する。また、同一判定部１７６は、図４（ａ）に示す、ミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号の波形と、図４（ｃ）に示す、ミキサ機能部１７０ｂが変換したＩＦ信号の波形の二乗平均誤差を算出し、その二乗平均誤差が所定の値より大きいことにより、これらのＩＦ信号は、番組内容が同一でないと判定する。
　なお、受信部１５４が欧州の地上波ラジオ放送波のＲＦ信号を受信する場合、同一判定部１７６は、ＲＦ信号に重畳されたＲＤＳ情報のＰＩ（Program Identification）コードが同一であるか否かで、番組内容が同一であるか否かを判定することもできる。ＰＩコードは、個々の番組とその番組が放送されている国を示す識別子である。したがって、ＰＩコードが等しいと番組内容も等しいと判定できる。
　また、同一判定部１７６は、ＩＦ信号を、そのまま、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）した結果を比較し、その差分が所定の範囲内であるかを判定し、番組内容が同一か否かを判定してもよい。
　そして、同一判定部１７６は、番組内容が同一であると判定すると、スイッチ１７８を閉にする。
　合成部１８０は、同一と判定された複数のＩＦ信号を合成して合成番組信号を生成する。音声制御部１８２は、生成された合成番組信号を検波（復調）して音声出力部１６２へ出力させる。
　音声出力部１６２は、スピーカ等で構成され、音声制御部１８２の制御指令に応じて、検波された合成番組信号を音声に変換する。
　以上説明したように、本実施形態にかかるラジオ受信機１１０によれば、１つのアンテナ１５２および１つのチューナ（受信部１５４およびＡ／Ｄ変換部１５６）で、所定の周波数帯域のＲＦ信号を一度にデジタルＲＦ信号に変換できるため、複数のアンテナを用意したり、複数のチューナを用意することなく、生成された複数のＩＦ信号のうち、選局されているＩＦ信号と同一のＩＦ信号を容易かつ迅速に抽出することが可能となる。
　また、合成部１８０が、同一判定部１７６が同一であると判定したＩＦ信号を合成して合成番組信号を生成するため、合成前の各ＩＦ信号に比べて、同一のＩＦ信号のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を上げることが可能となる。
　また、コンピュータを、ラジオ受信機１１０として機能させるプログラムや当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc）等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。
（ラジオ受信方法）
　図５は、ラジオ受信方法の処理の流れを説明したフローチャートである。ここでは、Ａ／Ｄ変換部１５６が変換するＲＦ信号の帯域が８７．５ＭＨｚ～１０８．０ＭＨｚである場合を例に挙げて説明する。本実施形態において、ラジオ受信方法は、４０ＭＨｚの割り込み信号に応じた、割り込み処理として動作する。図５に示すように、ラジオ受信機１１０のＡ／Ｄ変換部１５６は、受信部１５４が受信した所定の周波数帯域のＲＦ信号を一度にデジタルＲＦ信号に変換する（Ｓ２０２）。
　そして、ミキサ機能部１７０ａは、Ａ／Ｄ変換ステップＳ２０２で変換されたデジタルＲＦ信号を、ユーザによる操作部１５０を通じた操作入力に応じた、受信可能な搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換し、特定部１７２は、複数のミキサ機能部１７０のうち、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換しているミキサ機能部１７０ａを特定する（Ｓ２０４）。検波機能部１７４ａは、特定ステップＳ２０４で特定されたミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号を検波する（Ｓ２０６）。
　一方、ミキサ機能部１７０ｂは、ＩＦ信号への変換を試みるデジタルＲＦ信号の搬送周波数として、ＲＦ信号の帯域の最小周波数である８７．５ＭＨｚを設定し（Ｓ２０８）、８７．５ＭＨｚのデジタルＲＦ信号を抽出してＩＦ信号に変換する（Ｓ２１０）。検波機能部１７４ｂは、ＩＦ変換ステップＳ２１０で変換されたＩＦ信号を検波する（Ｓ２１２）。
　そして同一判定部１７６は、検波ステップＳ２０６で検波されたＩＦ信号（特定部１７２が特定したミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号）と、検波ステップＳ２１２で検波されたＩＦ信号（ミキサ機能部１７０ｂが変換したＩＦ信号）とが同一であるか否かを判定する（Ｓ２１４）。
　検波ステップＳ２１２で検波されたＩＦ信号の番組内容が、検波ステップＳ２０６で検波されたＩＦ信号の番組内容と同一であると判定されると（Ｓ２１４におけるＹＥＳ）、中央制御部１６０は、ＩＦ変換ステップＳ２１０で変換されたＩＦ信号をメモリ１５８に保持させる（Ｓ２１６）。そして、ミキサ機能部１７０ｂは、ＩＦ信号への変換を試みるデジタルＲＦ信号の搬送周波数に例えば５０ｋＨｚを加算し（Ｓ２１８）、ＩＦ信号の変換元のデジタルＲＦ信号の搬送周波数が、ＲＦ信号の帯域の最大周波数である１０８．０ＭＨｚであるか否かを判定し（Ｓ２２０）、最大周波数でなければ（Ｓ２２０におけるＮＯ）、ＩＦ変換ステップＳ２１０以降の処理を遂行する。
　検波ステップＳ２１２で検波されたＩＦ信号の番組内容が、検波ステップＳ２０６で検波されたＩＦ信号の番組内容と同一でないと判定されると（Ｓ２１４におけるＮＯ）、中央制御部１６０は、ＩＦ信号のメモリ１５８への記録を行わず、周波数変更ステップＳ２１８以降の処理を遂行する。こうして、ラジオ放送局１０２の搬送波の帯域幅である５０ｋＨｚ毎に、ミキサ機能部１７０ａが変換したＩＦ信号と同一の番組内容のＩＦ信号の有無を確認することができる。
　ＩＦ信号の変換元のデジタルＲＦ信号の搬送周波数が、ＲＦ信号の帯域の最大周波数であれば（Ｓ２２０におけるＹＥＳ）、すなわち受信部１５４が受信したＲＦ信号の帯域幅に含まれるすべての搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号の番組内容と、検波ステップＳ２０６で検波されたＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否かの判定を終了すると、中央制御部１６０は、メモリ１５８にＩＦ信号が保持されているか否かを判定し（Ｓ２２２）、保持されていれば（Ｓ２２２におけるＹＥＳ）、合成部１８０は、保持ステップＳ２１６において、メモリ１５８に保持させたすべてのＩＦ信号を合成して合成番組信号を生成し（Ｓ２２４）、音声制御部１８２は、合成番組信号を検波して音声出力部１６２に出力させる（Ｓ２２６）。メモリ判定ステップＳ２２２において、メモリ１５８にＩＦ信号が保持されていなければ（Ｓ２２２におけるＮＯ）、音声制御部１８２は、検波ステップＳ２０６で検波されたＩＦ信号を音声出力部１６２へ出力させる（Ｓ２２６）。
　以上説明したように、本実施形態にかかるラジオ受信方法においても、１または複数のラジオ放送局１０２の搬送周波数のＲＦ信号を１つのアンテナ１５２および１つのチューナ（受信部１５４およびＡ／Ｄ変換部１５６）で一度に取得できる技術を利用して、容易に周波数ダイバシティを行うことが可能となる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　なお、本明細書のラジオ受信方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
　本発明は、ラジオ受信機、ラジオ受信方法およびプログラムに利用することができる。
１１０  …ラジオ受信機
１５０  …操作部
１５２  …アンテナ
１５４  …受信部
１５６  …Ａ／Ｄ変換部
１５８  …メモリ
１６０  …中央制御部
１６２  …音声出力部
１７０  …ミキサ機能部
１７２  …特定部
１７４  …検波機能部
１７６  …同一判定部
１７８  …スイッチ
１８０  …合成部
１８２  …音声制御部

Claims (4)

  1. 　所定の周波数帯域のＲＦ信号を受信する１の受信部と、
    　前記受信部が受信した前記所定の周波数帯域のＲＦ信号をデジタルＲＦ信号に変換する１のＡ／Ｄ変換部と、
    　前記デジタルＲＦ信号を、搬送周波数の異なるＲＦ信号に対応するＩＦ信号にそれぞれ変換する複数のミキサ機能部と、
    　前記複数のミキサ機能部のうち、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換しているミキサ機能部を特定する特定部と、
    　特定された前記ミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否か判定する同一判定部と、
    　前記特定されたミキサ機能部で変換されたＩＦ信号と、前記同一判定部によって同一と判定されたＩＦ信号とを合成して合成番組信号を生成する合成部と、
    　前記合成番組信号を音声出力部へ出力させる音声制御部と、
    を備えることを特徴とするラジオ受信機。
  2. 　前記ミキサ機能部で変換された前記複数のＩＦ信号を検波する検波機能部と、
    をさらに備え、
    　前記同一判定部は、検波されたＩＦ信号によって番組内容が同一であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のラジオ受信機。
  3. 　所定の周波数帯域のＲＦ信号を受信し、
    　受信した前記所定の周波数帯域のＲＦ信号をデジタルＲＦ信号に変換し、
    　複数のミキサ機能部において、前記デジタルＲＦ信号を、搬送周波数の異なるＲＦ信号に対応するＩＦ信号にそれぞれ変換し、
    　前記複数のミキサ機能部のうち、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換しているミキサ機能部を特定し、
    　特定した前記ミキサ機能部で変換したＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部で変換したＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否か判定し、
    　前記特定したミキサ機能部で変換したＩＦ信号と、同一と判定した前記ＩＦ信号とを合成して合成番組信号を生成し、
    　前記合成番組信号を音声出力部へ出力させることを特徴とするラジオ受信方法。
  4. 　所定の周波数帯域のＲＦ信号を受信するラジオ受信機に搭載されたコンピュータを、
    　前記受信部が受信した前記所定の周波数帯域のＲＦ信号をデジタルＲＦ信号に変換する１のＡ／Ｄ変換部と、
    　前記デジタルＲＦ信号を、搬送周波数の異なるＲＦ信号に対応するＩＦ信号にそれぞれ変換する複数のミキサ機能部と、
    　前記複数のミキサ機能部のうち、ユーザの操作入力に応じた搬送周波数のＲＦ信号に対応するＩＦ信号に変換しているミキサ機能部を特定する特定部と、
    　特定された前記ミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容と、他のミキサ機能部で変換されたＩＦ信号の番組内容とが同一であるか否か判定する同一判定部と、
    　前記特定されたミキサ機能部で変換されたＩＦ信号と、前記同一判定部によって同一と判定されたＩＦ信号とを合成して合成番組信号を生成する合成部と、
    　前記合成番組信号を音声出力部へ出力させる音声制御部と
    して機能させるためのプログラム。
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