(57)【要約】      （修正有）【課題】より短時間で、トラッキングフィルタの中心周波数を目標周波数に近づける。【解決手段】トラッキングフィルタの自動調整装置は、フィルタ制御信号に対応する可変容量を有するキャパシタ回路を有し、受信信号のうち、通過帯域内の成分を通過させて出力するトラッキングフィルタ１６と、前記トラッキングフィルタ１６を通過した信号の振幅を測定し、出力するレベル測定部２４と、フィルタ制御信号を生成する制御部２６とを有する。制御部２６は、複数の異なる目標周波数のそれぞれについて、前記目標周波数より所定の周波数だけ低い第１周波数のテスト信号を生成させているときに、レベル測定部２４が出力する第１信号レベルと、目標周波数より前記所定の周波数だけ高い第２周波数のテスト信号を生成させているときに、レベル測定部２４が出力する第２信号レベルとの差が、所定の閾値以下になるように、フィルタ制御信号を生成し、補間を行う。【選択図】図１
2014212360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数制御信号に対応する周波数のテスト信号を生成するテスト信号生成部と、
調整期間においては前記テスト信号を選択し、その他の期間には受信信号を選択して出力するスイッチと、
フィルタ制御信号に対応する可変容量を有するキャパシタ回路を有し、前記スイッチの出力のうち、通過帯域内の成分を通過させて出力するトラッキングフィルタと、
前記トラッキングフィルタを通過した信号の振幅を測定し、測定結果を出力するレベル測定部と、
前記フィルタ制御信号、及び前記周波数制御信号を生成する制御部とを備え、
前記制御部は、複数の異なる目標周波数のそれぞれについて、前記目標周波数より所定の周波数だけ低い第１周波数の前記テスト信号を前記テスト信号生成部に生成させているときに、前記レベル測定部が前記測定結果として出力する第１信号レベルと、前記目標周波数より前記所定の周波数だけ高い第２周波数の前記テスト信号を前記テスト信号生成部に生成させているときに、前記レベル測定部が前記測定結果として出力する第２信号レベルとの差が、所定の閾値以下になるように、前記フィルタ制御信号を生成し、前記複数の異なる目標周波数のそれぞれについて生成された前記フィルタ制御信号の値を用いて補間を行うことにより、新たな目標周波数に対応する値を求め、前記新たな目標周波数についての前記フィルタ制御信号として用いる
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置において、
前記テスト信号生成部は、
所定の周波数の基準信号を生成する基準信号発生器と、
前記基準信号を分周して前記テスト信号として出力する分周器とを有する
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置において、
前記キャパシタ回路は、並列に接続可能なＮ個（Ｎは２以上の整数）のキャパシタを有し、前記Ｎ個のキャパシタのうちのｉ番目のキャパシタの容量Ｃｉは（ｉはｉ≦Ｎの自然数）、Ｃｉ＝Ｃ０・２＾ｉ（Ｃ０は所定の容量値、＾は累乗を表す）である
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置において、
前記受信信号を供給するアンテナと前記スイッチとの間に、減衰器を更に備え、
前記減衰器は、前記調整期間においては、入力された信号を減衰させる
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置において、
温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御部は、前記トラッキングフィルタの特性の温度変化による影響が小さくなるように、検出された温度に基づいて、前記フィルタ制御信号の値を調整する
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置において、
前記制御部は、前記複数の異なる目標周波数のそれぞれについて前記フィルタ制御信号を生成した後、前記複数の異なる目標周波数に、それぞれに応じたオフセット値を加えてから補間を行う
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置において、
前記制御部は、前記複数の異なる目標周波数のそれぞれについて生成された前記フィルタ制御信号の値にオフセット値を加えてから補間を行う
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置において、
前記トラッキングフィルタを通過した信号をゲイン制御信号に応じたゲインで増幅する可変ゲインアンプを更に備え、
前記制御部は、前記ゲイン制御信号を生成する
トラッキングフィルタの自動調整装置。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトラッキングフィルタの自動調整装置を有し、前記トラッキングフィルタの自動調整装置を通過した信号に所定の処理を行って出力する受信部と、
前記受信部の出力に復調処理を行い、得られた復調信号を出力する復調部と、
前記復調信号に所定の信号処理を行い、得られた信号を出力する信号処理部と、
前記信号処理部で得られた信号によって表される、映像の表示及び音声の出力のうちの少なくとも一方を行う出力部とを備える
受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、トラッキングフィルタの制御に関し、特にトラッキングフィルタの自動調整装置、及びこれを用いた受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信受信機のフロントエンド部は、受信周波数に合わせてその中心周波数を変化させる目的で、制御信号によって抵抗、コンデンサ、インダクタ、その他の回路素子の定数の切り替えが可能なトラッキングフィルタを有することが多い。トラッキングフィルタは、フィルタの中心周波数を受信したい所望信号の周波数である目標周波数に一致させることによって、希望波以外の妨害の影響を除去することを目的として用いられる。
【０００３】
トラッキングフィルタの中心周波数が目標周波数に一致しない場合には、近傍の周波数の妨害波は十分に減衰されず、次段のアンプに入力される。通常、受信機にはＡＧＣ（automatic gain control）システムが搭載されており、次段への入力電力（希望波電力と妨害波電力との和）が一定となるように制御される。このため、妨害波の減衰量が少ないほど、次段へ入力される妨害波のレベルが大きく、希望波のレベルは小さくなってしまい、その結果、希望波のＳＮＲ（signal-to-noise ratio）が低下してしまう。
【０００４】
一般に、集積回路（ＩＣ）を構成する回路素子の特性ばらつきを避けることができない。このため、トラッキングフィルタを構成する素子の全部又は一部をＩＣ内に内蔵する場合においては、トラッキングフィルタに含まれる各素子の値のばらつきを含む回路ごとの個体差の違いを吸収して、全ての受信周波数に対応したトラッキングフィルタの調整を自動的に行うことが要求される。
【０００５】
通常、トラッキングフィルタは、比較的広い範囲の周波数の信号を通過させるような周波数特性を有する。このため、隣接チャンネルの信号を十分に減衰させることはできず、後段のフィルタやＡＤ（analog-to-digital）変換後の信号が入力されるデジタルフィルタにおいても隣接チャンネルの信号を減衰させることが多い。トラッキングフィルタの中心周波数付近では、トラッキングフィルタの周波数特性は比較的フラットであるので、可変容量の値を変化させても、フィルタを通過した信号のレベルはあまり変化しない。このため、トラッキングフィルタの中心周波数を、受信したい所望の信号の周波数である目標周波数に正確に一致させることは困難である。
【０００６】
トラッキングフィルタの調整方法の一例が特許文献１に記載されている。この方法においては、フィルタ回路部に、レベルが等しく、周波数が中心周波数の定格値ｆ０から下方と上方とに等しくαだけ離れた異なる２種類の周波数ｐ１及びｐ２のテスト信号を順次供給し、これらの信号に対応して順次出力される出力信号のレベルＶ１及びＶ２を比較し、この比較結果に応じて、制御信号生成手段において帯域通過（又は帯域阻止）特性を有するフィルタ回路部の定数を切り替える制御信号を生成し、レベルＶ１とＶ２との間の差分値が零になるように調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−９８７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のトラッキングフィルタの制御方法にあっては、受信周波数を切り替えるたびにテスト信号を入力し、制御信号を変化させてトラッキングフィルタの特性を設定する必要があり、最適な同調特性を得るまでに時間を要する。また、広範囲な目標周波数に対して目標周波数から周波数αだけ離れた異なる２種類の周波数のテスト信号が必要となり、このような信号を生成できるテスト信号発生回路を集積回路上で実現するためには、回路規模が大きくなってしまう。更に、この制御方法は、フィルタの中心周波数からみて、マイナス側とプラス側の周波数特性が対称であることを前提としている。実際には、広帯域の周波数に対して、対称なフィルタを構成するのは困難である。
【０００９】
本発明は、広範囲の目標周波数を対象として、比較的小規模な回路によって、より短時間で、トラッキングフィルタの中心周波数を目標周波数に近づけることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示によるトラッキングフィルタの自動調整装置は、周波数制御信号に対応する周波数のテスト信号を生成するテスト信号生成部と、調整期間においては前記テスト信号を選択し、その他の期間には受信信号を選択して出力するスイッチと、フィルタ制御信号に対応する可変容量を有するキャパシタ回路を有し、前記スイッチの出力のうち、通過帯域内の成分を通過させて出力するトラッキングフィルタと、前記トラッキングフィルタを通過した信号の振幅を測定し、測定結果を出力するレベル測定部と、前記フィルタ制御信号、及び前記周波数制御信号を生成する制御部とを有する。前記制御部は、複数の異なる目標周波数のそれぞれについて、前記目標周波数より所定の周波数だけ低い第１周波数の前記テスト信号を前記テスト信号生成部に生成させているときに、前記レベル測定部が前記測定結果として出力する第１信号レベルと、前記目標周波数より前記所定の周波数だけ高い第２周波数の前記テスト信号を前記テスト信号生成部に生成させているときに、前記レベル測定部が前記測定結果として出力する第２信号レベルとの差が、所定の閾値以下になるように、前記フィルタ制御信号を生成し、前記複数の異なる目標周波数のそれぞれについて生成された前記フィルタ制御信号の値を用いて補間を行うことにより、新たな目標周波数に対応する値を求め、前記新たな目標周波数についての前記フィルタ制御信号として用いる。
【００１１】
これによると、第１周波数に対応する第１信号レベルと、第２周波数に対応する第２信号レベルとの差が、所定の閾値以下となるように、フィルタ制御信号が生成される。第１周波数と第２周波数とは、目標周波数から同じ周波数だけ離れているので、生成されたフィルタ制御信号により、トラッキングフィルタの中心周波数を目標周波数により近づけることができる。
【００１２】
本開示による受信機は、前記トラッキングフィルタの自動調整装置を有し、前記トラッキングフィルタの自動調整装置を通過した信号に所定の処理を行って出力する受信部と、前記受信部の出力に復調処理を行い、得られた復調信号を出力する復調部と、前記復調信号に所定の信号処理を行い、得られた信号を出力する信号処理部と、前記信号処理部で得られた信号によって表される、映像の表示及び音声の出力のうちの少なくとも一方を行う出力部とを有する。
【００１３】
これによると、トラッキングフィルタの中心周波数を目標周波数により近づけることができるので、受信機において、妨害波の影響をより小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、広範囲の目標周波数を対象として、比較的小規模な回路によって、短時間で、トラッキングフィルタの中心周波数を、目標周波数により近づけることができることができる。妨害波がトラッキングフィルタを通過しにくくなるので、受信機において、妨害波の影響をより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るトラッキングフィルタの自動調整装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】フィルタ制御信号ＴＣの値と、トラッキングフィルタ１６のフィルタ中心周波数との関係の例を示すグラフである。
【図３】３つの周波数についてのフィルタ制御信号ＴＣの値と、これらの値を用いた曲線補間によって得られるフィルタ中心周波数の値との関係の例を示すグラフである。
【図４】３つの周波数についてのフィルタ制御信号ＴＣの値と、これらの値を用いた直線補間によって得られるフィルタ中心周波数の値との関係の例を示すグラフである。
【図５】３より多くの数の周波数についてのフィルタ制御信号ＴＣの値と、これらの値を用いた曲線補間によって得られるフィルタ中心周波数の値との関係の例を示すグラフである。
【図６】曲線補間の他の例を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）は、トラッキングフィルタの周波数特性の例を示すグラフである。図７（ｂ）は、トラッキングフィルタの真の中心周波数からこれに対応する目標周波数を減算して得られる差分を示すグラフである。
【図８】図８（ａ）は、トラッキングフィルタの周波数特性の他の例を示すグラフである。図８（ｂ）は、求められたフィルタ制御信号の値から、その値に対応する目標周波数においてトラッキングフィルタの透過率を最大にするようなフィルタ制御信号の値を減算して得られる差分を示すグラフである。
【図９】図１のトラッキングフィルタの自動調整装置の他の例を示すブロック図である。
【図１０】図９のトラッキングフィルタの自動調整装置の他の例を示すブロック図である。
【図１１】トラッキングフィルタの周波数特性のフィルタ制御信号に応じた変化の例を示すグラフである。
【図１２】図１０のトラッキングフィルタの自動調整装置の他の例を示すブロック図である。
【図１３】図１のトラッキングフィルタの自動調整装置を有する受信機の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図面において下２桁が同じ参照番号で示された構成要素は、互いに対応しており、同一の又は類似の構成要素である。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るトラッキングフィルタの自動調整装置の構成例を示すブロック図である。図１のトラッキングフィルタの自動調整装置１００は、低雑音アンプ（ＬＮＡ）１２と、スイッチ１４と、トラッキングフィルタ１６と、ＩＦ（intermediate frequency）アンプ１８と、ＡＤ（analog-to-digital）コンバータ（ＡＤＣ）２２と、レベル測定部２４と、制御部２６と、テスト信号生成部３０とを有する。テスト信号生成部３０は、基準信号発生器３２と、分周回路３４とを有する。
【００１８】
アンテナ（図示せず）は、送信された信号を受信し、受信信号ＲＳをＬＮＡ１２に供給する。ＬＮＡ１２は、受信信号ＲＳを増幅して出力する。スイッチ１４は、スイッチ制御信号ＳＣに従って、ＬＮＡ１２の出力及び分周回路３４から出力されたテスト信号ＴＳのうちの一方を選択し、出力する。スイッチ１４は、調整期間中においてはテスト信号ＴＳを選択し、通常の受信を行うその他の期間には、ＬＮＡ１２の出力を選択する。トラッキングフィルタ１６は、スイッチ１４の出力の周波数成分のうち、トラッキングフィルタ１６の通過帯域内の成分を通過させ、出力する。トラッキングフィルタ１６の通過帯域及び中心周波数は、フィルタ制御信号ＴＣに基づいて決定される。
【００１９】
制御部２６は、トラッキングフィルタ１６の中心周波数が、受信信号のうちの所望の信号の周波数（受信周波数）である目標周波数になるように、トラッキングフィルタ１６に対して制御を行う。中心周波数は、トラッキングフィルタ１６による減衰が最小になる周波数である。通過帯域は、トラッキングフィルタ１６による減衰の、中心周波数の場合の減衰との差が、所定値（例えば０．５ｄＢ）以下であるような周波数範囲である。
【００２０】
ＩＦアンプ１８は、トラッキングフィルタ１６の出力を増幅して出力する。ＡＤＣ２２は、ＩＦアンプ１８の出力をデジタル信号に変換して出力する。例えば図１の装置１００を有する受信機においては、ＡＤＣ２２の出力に対して、周波数変換や復調等の後段の処理が行われる。レベル測定部２４は、ＡＤＣ２２の出力の振幅を測定し、測定結果を受信信号レベルとして出力する。レベル測定部２４として、ＲＳＳＩ（received signal strength indicator）やＳメータを用いてもよい。
【００２１】
テスト信号生成部３０は、周波数制御信号ＲＣに対応する周波数のテスト信号ＴＳを生成する。具体的には、基準信号発生器３２は、ほぼ一定の周波数ｆ０の基準信号を生成し、出力する。分周回路３４は、基準信号発生器３２から出力された基準信号を周波数制御信号ＲＣが示す分周比で分周し、分周された信号をテスト信号ＴＳとしてスイッチ１４に出力する。制御部２６は、レベル測定部２４から出力された受信信号レベルに基づいて、スイッチ制御信号ＳＣ、フィルタ制御信号ＴＣ、及び周波数制御信号ＲＣを生成し、出力する。
【００２２】
トラッキングフィルタ１６は、例えば、可変容量Ｃを有するキャパシタ回路（以下ではＣバンクと称する）と、固定インダクタンスＬを有するインダクタとを含む同調型のバンドパストラッキングフィルタである。Ｃバンクは、並列に接続されたＮ個のキャパシタと（Ｎは自然数）、Ｎ個のキャパシタにそれぞれ直列に接続されたＮ個のスイッチとを有する。フィルタ制御信号ＴＣは、Ｎビットのデジタル信号であり、フィルタ制御信号ＴＣのＮビットは、Ｎ個のスイッチにそれぞれ対応し、Ｎ個のスイッチは、対応するビットに基づいてオン又はオフになる。したがって、トラッキングフィルタ１６のＣバンクの可変容量Ｃは、フィルタ制御信号ＴＣに対応する値になる。
【００２３】
トラッキングフィルタ１６の中心周波数は、可変容量Ｃと固定インダクタＬとの共振周波数であって、次式（１）、
ωｃ  ＝  １／√（Ｌ・Ｃ）    …（１）
で表される。トラッキングフィルタ１６の可変容量Ｃを変化させることにより、トラッキングフィルタ１６の中心周波数を目標周波数にほぼ一致させることができる。
【００２４】
フィルタ制御信号ＴＣの値を決定するトラッキングフィルタ１６の調整処理について、具体的な手順を以下に説明する。制御部２６は、フィルタ制御信号ＴＣを所定の初期値に設定する。制御部２６は、スイッチ１４が、分周回路３４から出力されたテスト信号ＴＳを選択するように、スイッチ制御信号ＳＣを生成する。すると、スイッチ１４は、テスト信号ＴＳを選択する。スイッチ１４がテスト信号ＴＳを選択する期間を調整期間と称する。
【００２５】
制御部２６は、テスト信号ＴＳの周波数が目標周波数ｆｃより周波数Δｆだけ低い周波数（ｆｃ−Δｆ）になるように、周波数制御信号ＲＣを生成する。制御部２６は、このときのレベル測定部２４の測定結果を信号レベルＳ１として格納する。
【００２６】
次に、制御部２６は、テスト信号ＴＳの周波数が目標周波数ｆｃより周波数Δｆだけ高い周波数（ｆｃ＋Δｆ）になるように、周波数制御信号ＲＣを生成する。制御部２６は、このときのレベル測定部２４の測定結果を信号レベルＳ２として格納する。
【００２７】
制御部２６は、信号レベルＳ１と信号レベルＳ２とを比較する。制御部２６は、信号レベルＳ１とＳ２とが等しい場合には、そのときのフィルタ制御信号ＴＣの値を最適値として格納し、トラッキングフィルタ１６の調整処理を終了する。この際、制御部２６は、スイッチ１４が、ＬＮＡ１２の出力を選択するように、スイッチ制御信号ＳＣを生成する。スイッチ１４は、ＬＮＡ１２の出力を選択し、調整期間が終了する。
【００２８】
制御部２６は、信号レベルＳ１とＳ２とが等しくない場合には、フィルタ制御信号ＴＣを変更して、テスト信号ＴＳの周波数が周波数（ｆｃ−Δｆ）になるようにする処理以降の処理を再び行う。フィルタ制御信号ＴＣが変更されると、トラッキングフィルタ１６は、その中心周波数をフィルタ制御信号ＴＣに基づいて変更する。制御部２６は、フィルタ制御信号ＴＣを変更する際には、トラッキングフィルタ１６のＣバンクの容量が例えば単調増加又は単調減少するように、フィルタ制御信号ＴＣの値を変更する。このように制御部２６は、信号レベルＳ１とＳ２とが等しくなるように、フィルタ制御信号ＴＣを生成する。
【００２９】
実際には、ノイズの影響等により、信号レベルＳ１とＳ２とが等しくならない場合がある。そこで、制御部２６は、信号レベルＳ１とＳ２との差が所定の閾値以下になるように、フィルタ制御信号ＴＣを生成してもよい。つまり、制御部２６は、信号レベルＳ１とＳ２とを比較する際には、信号レベルＳ１とＳ２との差が所定の閾値以下である場合に、トラッキングフィルタ１６の調整処理を終了するようにしてもよい。
【００３０】
このように、図１のトラッキングフィルタの自動調整装置１００によると、比較的簡易な構成で、ｆｃ＋Δｆとｆｃ−Δｆの信号レベルが等しくなるようなフィルタ制御信号ＴＣの値、すなわち、目標周波数ｆｃに対して最適なフィルタ制御信号ＴＣの値を決定することができる。
【００３１】
トラッキングフィルタ１６のＣバンクが有するｉ番目（ｉはｉ≦Ｎの自然数）のキャパシタの容量Ｃｉを、Ｃｉ＝Ｃ０・２＾（ｉ−１)にしてもよい（Ｃ０は所定の容量値、＾は累乗を表す）。フィルタ制御信号ＴＣの最下位からｉ番目のビットが、ｉ番目のキャパシタに直列に接続されたスイッチの制御をすれば、Ｃバンクの容量は、フィルタ制御信号ＴＣの値に比例する。
【００３２】
このようにすると、少数の素子で広範囲な容量値を実現できるので、集積回路上で大きな面積を占めるキャパシタの数を削減することができ、回路規模を削減することができる。更にこの場合、フィルタ制御信号ＴＣの最上位のビットから順に値を決定するバイナリサーチを行うことができるので、フィルタ制御信号ＴＣの最適値を求めるために要する時間を短縮することができる。
【００３３】
図２は、フィルタ制御信号ＴＣの値と、トラッキングフィルタ１６のフィルタ中心周波数との関係の例を示すグラフである。理論的には、ある２点の周波数における最適なＴＣの値が分かれば、それ以外の周波数におけるＴＣの値は式（１）により求めることができる。しかしながら、図１のトラッキングフィルタ１６においては、回路素子の品質のばらつきや寄生素子の影響などに起因して、図２に示すように、フィルタ中心周波数や通過帯域の周波数が設計値からずれる。
【００３４】
図３は、３つの周波数についてのフィルタ制御信号ＴＣの値と、これらの値を用いた曲線補間によって得られるフィルタ中心周波数の値との関係の例を示すグラフである。制御部２６は、目標周波数を変更するときには、新たな目標周波数に対応するフィルタ制御信号ＴＣの値を、図３に示された３つの目標周波数のうちの２つ、及びそれぞれに対応するフィルタ制御信号の値を用いて、曲線補間により求め、求められた値をトラッキングフィルタ１６に出力する。
【００３５】
最も簡易な補間方法は直線補間である。図４は、３つの周波数についてのフィルタ制御信号ＴＣの値と、これらの値を用いた直線補間によって得られるフィルタ中心周波数の値との関係の例を示すグラフである。実際には、前記の式（１）で示されているように、
ｆｃ  ∝  １／√Ｃ
の関係があるので、図４のような直線補間より、図３のような曲線を用いた補間の方が精度がよい。
【００３６】
そこで、制御部２６は、目標周波数を変更するときには、新たな目標周波数ｆに対応するフィルタ制御信号ＴＣの値を、例えば、
ＴＣ  ＝  Ｋ１＊（Ｃ１−Ｃ２）／（ｆ＾２）＋Ｃ２＊Ｋ２−Ｃ１＊Ｋ３  （ｆ≧ｆ２）  …（２）
ＴＣ  ＝  Ｋ４＊（Ｃ２−Ｃ３）／（ｆ＾２）＋Ｃ３＊Ｋ５−Ｃ２＊Ｋ６  （ｆ＜ｆ２）  …（３）
但し、Ｋ１〜Ｋ６は実数の定数
で表される式を用いて求め、求められた値をトラッキングフィルタ１６に出力してもよい。用いられる式はこれには限られず、有理式や次の多項式（４）、すなわち、
ＴＣ  ＝  ａ０＋ａ１・ｘ＋ａ２・ｘ＾２＋ａ３・ｘ＾３＋・・＋ａｍ・ｘ＾ｍ  …（４）
但し、ａ０〜ａｍは実数の定数、ｍは自然数
を用いてもよい。
【００３７】
図５は、３より多くの数の周波数についてのフィルタ制御信号ＴＣの値と、これらの値を用いた曲線補間によって得られるフィルタ中心周波数の値との関係の例を示すグラフである。以上では、３つの周波数について、フィルタ制御信号ＴＣの値を求め、補間を行う例について説明したが、図５のように、３より多くの数の周波数についてのフィルタ制御信号ＴＣの値を求め、補間を行ってもよい。より多くの数の周波数についてフィルタ制御信号ＴＣの値を求め、補間を行うことにより、補間で得られる値の精度を高くすることができる。トラッキングフィルタ１６がカバーする周波数帯域が広くなるほど、より多くの数の周波数についてフィルタ制御信号ＴＣの値を求めるようにするとよい。
【００３８】
図６は、曲線補間の他の例を示すグラフである。以上では、周波数の区間ごとに適用する補間式を変更する例について説明したが、全区間で１つの補間式を用いるようにしてもよい。すなわち、図６において、点（ｆ１，Ｃ１），点（ｆ２，Ｃ２），…，点（ｆＮ，ＣＮ）を通る１つの補間式を用いる。補間式としては、例えば式（４）を用いる。補間式としてはスプライン曲線を用いることが好ましい。なぜなら、各区間の境界（図６の周波数ｆ２等）での連続性が確保できるからである。
【００３９】
以上の例では、トラッキングフィルタ１６の周波数特性が、トラッキングフィルタ１６の中心周波数に関して対称であることを仮定している。しかしながら、一般的には、トラッキングフィルタがカバーする周波数の範囲（バンド）が広い場合には、フィルタ調整信号ＴＣを変化させた場合に、フィルタ特性を示すグラフの形状を保ったまま中心周波数が移動するようなフィルタを設計することは困難である。
【００４０】
図７（ａ）は、トラッキングフィルタ１６の周波数特性の例を示すグラフである。図７（ｂ）は、トラッキングフィルタ１６の真の中心周波数からこれに対応する目標周波数を減算して得られる差分ｄｆを示すグラフである。目標周波数ｆｃが周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３である場合に、生成されたフィルタ制御信号ＴＣの値がそれぞれＣ１、Ｃ２、及びＣ３であり、フィルタの真の中心周波数がそれぞれｆ１’、ｆ２’、及びｆ３’であるとする。
【００４１】
図７（ａ）に示されているように、中心周波数の可変幅が大きいほど、バンドの端に近づくにつれてフィルタの形状が非対称となる。このように、バンドの中心近くでは、（信号レベルＳ１）＝（信号レベルＳ２）となるときのフィルタ制御信号ＴＣに対応する目標周波数ｆ２は真の中心周波数ｆ２’に近い値であるが、バンドの端の方では、目標周波数ｆ１’等は必ずしも真の中心周波数ｆ１’等に一致するわけではない。フィルタの真の中心周波数からこれに対応する目標周波数ｆｃを減算して得られる差分ｄｆは、図７（ｂ）に示されているように、周波数ｆに対してに単調に変化する。
【００４２】
そこで、制御部２６は、あらかじめ周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３について、差分ｄｆ１、ｄｆ２、及びｄｆ３をそれぞれ測定しておき、得られた差分を保持しておく。目標周波数と差分ｄｆとの関係（図７（ｂ））に対しては、個体ごとのばらつきによる影響が比較的小さいので、チップごとに差分ｄｆを求める必要は少ない。制御部２６は、複数の異なる目標周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３のそれぞれについてフィルタ制御信号ＴＣを生成した後、目標周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３に、それぞれに応じたオフセット値として差分ｄｆ１、ｄｆ２、又はｄｆ３を加えてから補間を行う。
【００４３】
言い換えると、制御部２６は、生成されたフィルタ制御信号ＴＣの値Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３を、それぞれに差分ｄｆを加えて補正した後の目標周波数、すなわち真の中心周波数ｆ１’、ｆ２’、及びｆ３’に対して最適な値であると見なして、以上で説明した種々の補間方式を適用する。すなわち、制御部２６は、点(ｆ１，Ｃ１）、点（ｆ２，Ｃ２）、及び点（ｆ３，Ｃ３）ではなく、点（ｆ１’，Ｃ１）、点（ｆ２’，Ｃ２）、及び点（ｆ３’，Ｃ３）を通る曲線を求めて補間を行う。これにより、トラッキングフィルタ１６が広帯域なバンドをカバーする必要があり、周波数によってはフィルタ特性の対称性がくずれるような場合においても、正確に中心周波数を目標周波数に一致させることができる。
【００４４】
図８（ａ）は、トラッキングフィルタ１６の周波数特性の他の例を示すグラフである。図８（ｂ）は、求められたフィルタ制御信号ＴＣの値から、その値に対応する目標周波数においてトラッキングフィルタ１６の透過率を最大にするようなフィルタ制御信号ＴＣの値を減算して得られる差分ｄＣを示すグラフである。目標周波数ｆｃが周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３である場合に、生成されたフィルタ制御信号ＴＣの値がそれぞれＣ１、Ｃ２、及びＣ３であり、周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３においてトラッキングフィルタ１６の透過率を最大にするようなフィルタ制御信号ＴＣの値がそれぞれＣ１’、Ｃ２’、及びＣ３’であるとする。
【００４５】
差分ｄＣは、図８（ｂ）に示されているように、周波数ｆに対してに単調に変化する。制御部２６は、あらかじめ周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３について、Ｃ１’、Ｃ２’、及びＣ３’、又は差分ｄＣ１＝Ｃ１−Ｃ１’、ｄＣ２＝Ｃ２−Ｃ２’、及びｄＣ３＝Ｃ３−Ｃ３’をそれぞれ測定しておき、その測定結果を保持しておく。制御部２６は、複数の異なる目標周波数ｆ１、ｆ２、及びｆ３のそれぞれについて生成されたフィルタ制御信号ＴＣに、それぞれに応じたオフセット値として差分ｄＣ１、ｄＣ２、又はｄＣ３を加えてからトラッキングフィルタ１６に出力し、補間を行う。
【００４６】
すなわち、制御部２６は、点(ｆ１，Ｃ１）、点（ｆ２，Ｃ２）、及び点（ｆ３，Ｃ３）ではなく、点（ｆ１，Ｃ１’）、点（ｆ２，Ｃ２’）、及び点（ｆ３，Ｃ３’）を通る曲線を求めて補間を行う。目標周波数ｆに応じたオフセット値ｄＣは、図８（ｂ）に基づいて目標周波数に応じて補間計算により求めることができる。この場合の補間は、ほとんどの場合直線補間で十分である。これにより、トラッキングフィルタ１６が広帯域なバンドをカバーする必要があり、周波数によってはフィルタ特性の対称性がくずれるような場合においても、正確に中心周波数を目標周波数に一致させることができる。
【００４７】
図９は、図１のトラッキングフィルタの自動調整装置１００の他の例を示すブロック図である。図９のトラッキングフィルタの自動調整装置２００は、アンテナとスイッチ１４との間に減衰器２１１を更に有し、制御部２６に代えて制御部２２６を有する点の他は、図１の装置１００と同様に構成されている。
【００４８】
図１を参照して説明したように、トラッキングフィルタ１６の調整期間中は、スイッチ１４はテスト信号ＴＳを選択する。しかし、テスト信号ＴＳは強いので、これがＬＮＡ１２にリークし、更にはアンテナから不要な輻射として放射されることがある。そこで、制御部２２６は、スイッチ１４がテスト信号ＴＳを選択する調整期間においては減衰器２１１を動作させ、入力された信号を減衰させる。減衰器２１１に入力された信号は減衰するので、テスト信号ＴＳのアンテナへのリークを抑えることができる。減衰器２１１としては、例えば、ＡＧＣ（automatic gain control）回路の一部として用いられている減衰器を使用することができる。
【００４９】
図１０は、図９のトラッキングフィルタの自動調整装置２００の他の例を示すブロック図である。図１０のトラッキングフィルタの自動調整装置３００は、可変ゲインアンプ３１９を更に有し、制御部２２６に代えて制御部３２６を有する点の他は、図９の装置２００と同様に構成されている。
【００５０】
図１１は、トラッキングフィルタ１６の周波数特性のフィルタ制御信号ＴＣに応じた変化の例を示すグラフである。フィルタ制御信号ＴＣを制御してトラッキングフィルタ１６の容量値を変化させた場合には、トラッキングフィルタ１６の中心周波数におけるゲインは一定ではなく、周波数特性を持つ（図１１参照）。特に、対応する周波数が広範囲にわたる場合には、同一バンド内であってもゲインの差が大きい。ゲインの差は、受信機の感度やＳＮ（signal-to-noise）比の差の原因となるので、小さい方がよい。
【００５１】
そこで、図１０の装置３００では、可変ゲインアンプ３１９は、ＩＦアンプ１８の出力をゲイン制御信号ＧＣに基づいて増幅又は減衰させ、ＡＤＣ２２に出力する。制御部３２６は、目標周波数の変化に伴う、ＡＤＣ２２に入力される信号のレベルの変動が小さくなるように、目標周波数に基づいてゲイン制御信号ＧＣを生成し、可変ゲインアンプ３１９に出力する。これにより、トラッキングフィルタ１６の中心周波数におけるゲインの周波数に応じた変化を小さくすることができる。
【００５２】
図１２は、図１０のトラッキングフィルタの自動調整装置３００の他の例を示すブロック図である。図１２のトラッキングフィルタの自動調整装置４００は、温度検出部４４２を更に有し、制御部３２６に代えて制御部４２６を有する点の他は、図１０の装置３００と同様に構成されている。
【００５３】
これまでは、トラッキングフィルタ１６の通過帯域が比較的ブロードである場合について説明したが、トラッキングフィルタ１６の通過帯域は狭帯域であってもよい。フィルタが有するインダクタ、キャパシタ、及び抵抗等の素子の特性は、温度に応じて変化する。この変化は、フィルタの通過帯域が狭いほど、フィルタ特性に大きく影響する。
【００５４】
そこで、図１２の装置４００では、温度検出部４４２がトラッキングフィルタ１６又はその周辺の温度を検出し、検出された温度を制御部４２６に通知する。制御部４２６は、トラッキングフィルタ１６の特性の温度変化による影響が小さくなるように、通知された温度に基づいて、フィルタ制御信号ＴＣの値を調整して出力する。これにより、トラッキングフィルタ１６の特性に対する温度変化の影響を小さくすることができる。
【００５５】
図１３は、図１のトラッキングフィルタの自動調整装置１００を有する受信機の構成例を示すブロック図である。図１３の受信機８０は、受信部８２と、復調部８４と、信号処理部８６と、音声／映像出力部８８とを有する。受信部８２は、図１のトラッキングフィルタの自動調整装置１００を有する。受信部８２は、装置１００に代えて、図９、図１０、及び図１２のトラッキングフィルタの自動調整装置２００，３００，又は４００を有してもよい。
【００５６】
装置１００は、図１を参照して説明したように、受信信号ＲＳのうちの所望の信号の周波数である目標周波数付近の成分を通過させ、ＡＤ変換する。受信部８２は、ＡＤ変換された信号に対して周波数変換等の処理を行い、出力する。復調部８４は、受信部８２の出力に対して、受信信号ＲＳの変調方式に対応した復調処理を行い、得られた復調信号を出力する。信号処理部８６は、復調部８４から出力された復調信号にデコード等の所定の信号処理を行い、得られた音声信号及び／又は映像信号を出力する。音声／映像出力部８８は、映像信号によって表される映像の表示、及び音声信号によって表される音声の出力のうちの少なくとも一方を行う。
【００５７】
以上のように、本実施形態によると、要求されるテスト信号の周波数を、バンド内のあらゆるの周波数に対応する必要がなく、あらかじめ調整に用いる周波数ｆ１，ｆ２，及びｆ３等の周辺の周波数の信号のみを発生されることができれば十分であり、一定の周波数で発振する基準信号発生器と分周回路を有するテスト信号生成部を用いることができる。したがって、テスト信号生成部にはＰＬＬ（phase locked loop）等が不要になり、回路規模を小さくすることができる。また、テストトーンを外部から入力する必要もなく、調整時間の短縮、簡易化が可能である。
【００５８】
本明細書における各機能ブロックは、典型的にはハードウェアで実現され得る。例えば各機能ブロックは、ＩＣ（集積回路）の一部として半導体基板上に形成され得る。ここでＩＣは、ＬＳＩ（large-scale integrated circuit）、ＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）、ゲートアレイ、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）等を含む。代替としては各機能ブロックの一部又は全ては、ソフトウェアで実現され得る。例えばそのような機能ブロックは、プロセッサ及びプロセッサ上で実行されるプログラムによって実現され得る。換言すれば、本明細書で説明される各機能ブロックは、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの任意の組合せで実現され得る。
【００５９】
本発明の多くの特徴及び優位性は、記載された説明から明らかであり、よって添付の特許請求の範囲によって、本発明のそのような特徴及び優位性の全てをカバーすることが意図される。更に、多くの変更及び改変が当業者には容易に可能であるので、本発明は、図示され記載されたものと全く同じ構成及び動作に限定されるべきではない。したがって、全ての適切な改変物及び等価物は本発明の範囲に入るものとされる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上説明したように、本開示によれば、妨害波の影響を低減することが、比較的簡単な回路構成で可能となるので、本発明は、トラッキングフィルタの自動調整装置及びこれを用いた受信機等、例えば、車載用のラジオチューナについて有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１２  低雑音アンプ
１４  スイッチ
１６  トラッキングフィルタ
１８  ＩＦアンプ
２２  ＡＤコンバータ
２４  レベル測定部
２６，２２６，３２６，４２６  制御部
３０  テスト信号生成部
３２  基準信号発生器
３４  分周回路
８０  受信機
８２  受信部
８４  復調部
８６  信号処理部
８８  音声／映像出力部
１００，２００，３００，４００  トラッキングフィルタの自動調整装置
３１９  可変ゲインアンプ
４４２  温度検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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