(57)【要約】【課題】複数の変調方式の放送を受信する場合に、大型化し、かつ受信機に妨害波などの復調する放送方式以外の信号が入力された場合に安定した受信ができない。【解決手段】複数の変調方式の放送の周波数帯域に応じて、低域通過フィルタのカットオフ周波数を調整することにより、複数の変調方式を単一の受信復調手段で受信できる。また、FM検波器で妨害波の周波数を検知し、低域通過フィルタのカットオフ周波数を低くすることにより、妨害波のレベルを軽減した受信を行うことができる。【選択図】図１
2006210979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方式の異なる複数の放送信号を直交変調した信号を出力する直交変調部と、
該直交変調部に接続して前記直交変調された信号の内の設定された帯域幅の信号のみを通過させて出力するフィルタ部と、
該フィルタ部に接続して該フィルタ部の出力信号を復調する復調部と、
を備えた受信機において、
前記フィルタ部が、差動増幅器と該差動増幅器の駆動電流を供給する可変電流源と前記差動増幅器の出力端子に接続したコンデンサとを備え、かつ、前記可変電流源の電流値の変更によって前記通過する信号の帯域幅を設定可能としたことを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記受信機が、さらに、前記フィルタ部への入力信号を入力して、この入力信号の周波数に応答した電圧値を出力する第１の検波器と、前記フィルタ部からの出力信号を入力して、この入力信号の周波数に応答した電圧値を出力する第２の検波器と、前記第１および第２の検波器の各電圧値に応じて前記フィルタ部の帯域幅を調節する調節器とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送方式の異なる複数の放送を受信可能な受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の受信機では、複数の異なる変調方式の放送を受信する際、復調可能な変調方式の数の分だけ高周波アナログ部を必要としていた（例えば、下記の特許文献1を参照）。図７に特許文献1に記載された従来の受信機の構成を示す。
【０００３】
図７に示すように、従来の受信機１０１は、複数の高周波アナログ部１０２，１０３，１０４を備えることで、異なる変調方式の複数の放送を受信可能とする一体型の構成を採っている。図７では、この受信機１０１は、デジタル放送と、振幅変調放送（以後「ＡＭ」と略称する）、周波数変調放送（以後「ＦＭ」と略称する）等のアナログ放送１，２を受信することができる。
【０００４】
また、上記の図７に示した受信機１０１とは異なる構成の受信機もある。異なる変調方式の放送を単一の受信復調手段で受信し、復調するものである（例えば、下記の特許文献２を参照）。図８に特許文献２に記載された他の従来の受信機の構成を示す。
【０００５】
図８に示すように、他の従来の受信機２０１では、異なる変調方式の放送を受信するアンテナ２０２からの信号が第１の増幅器２０３で増幅される。第１の増幅器２０３で増幅された信号は、第１、第２の混合器２０４，２０５で第１、第２の局部発振信号と乗算され、周波数変換される。第１および第２の局部発振信号は、相互に位相が９０度異なり、同一の振幅および周波数を持つ信号である。第１、第２の混合器２０４，２０５からの出力信号は、位相だけが相互に９０度異なる２種類の信号に変換される。変換後の信号はそれぞれ、第１のフィルタ２０８および第２のフィルタ２０９によって、あらかじめ定められた周波数帯域の信号だけが濾波される。そして、第２、第３の増幅器２１０，２１１で増幅された後、ＡＤＣ部２１２，２１３でデジタル出力に変換され、演算処理手段２１４に入力される。演算処理手段２１４に入力された各信号は、演算処理手段２１４内の第３、第４のフィルタ２１５，２１６それぞれに入力される。第３、第４のフィルタ２１５，２１６により所望とする放送信号の占有周波数帯域の帯域幅の出力だけが濾波され、復調部２１７に与えられる。
【特許文献１】特開２０００−３２４００３号公報
【特許文献２】特開平９−７４３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図７の従来構成では、複数の変調方式の放送を受信する際、復調可能な変調方式の数の分だけ高周波アナログ部を設けなければならない（図７の高周波アナログ部１０２，１０３，１０４）。各高周波アナログ部１０２，１０３，１０４は、それぞれ固有の構成を有するので、高周波アナログ部１０２，１０３，１０４毎に独立して高周波信号を周波数変換する回路を備える必要がある。そのため、多くの部品を必要とし、その結果、受信機自体の規模が大型化するという課題を有していた。
【０００７】
一方、図８の従来構成では、図７の従来構成とは異なり、単一の受信復調手段で複数の変調方式の受信が可能である。したがって、受信機の小型化を図ることは可能である。しかし、妨害波などの不要な信号を検知する手段を備えていなかった。そのため、たとえば、アンテナからレベルの大きな妨害波が入力された場合には、その妨害波の影響により、本来所望とする放送信号が抑圧され、その放送信号の受信が出来ない、もしくは安定して受信が出来ない、という課題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、複数の変調方式の放送を受信する場合であっても、装置自体の規模を小型化することができる受信機を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的は、妨害波などの不要な信号の入力の影響を軽減することができる受信機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、デジタル放送やアナログ放送といった放送方式の異なる複数の放送信号を直交変調した信号を出力する直交変調部と、その直交変調部に接続して直交変調された信号の内の設定された帯域幅の信号のみを通過させて出力するフィルタ部と、そのフィルタ部に接続してフィルタ部の出力信号を復調する復調部と、を備え、フィルタ部が、差動増幅器とその差動増幅器の駆動電流を供給する可変電流源と差動増幅器の出力端子に接続したコンデンサとを備え、かつ、可変電流源の電流値の変更によって、通過する信号の帯域幅を設定可能とした受信機であることを第１の特徴とする。ここで、「直交変調部」は、たとえば、受信された放送信号に対して、発振器からの発振信号およびその発振信号を９０度位相変換された信号のそれぞれを混合する第１および第２の混合器で構成される。同一の振幅および周波数を持つ２つの発振信号を混合することで直交変調された信号を生成する。また、フィルタ部を構成する「差動増幅器、その差動増幅器を駆動する可変電流源および差動増幅器の出力端子に接続されたコンデンサ」の組は少なくとも一組あればよく、一組以上あっても構わない。
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば、フィルタ部の差動増幅器の可変電流源の電流値の変更により、フィルタ部が通過させる帯域幅を任意に設定することができる。それにより、デジタル放送やアナログ放送といった放送方式の異なる複数の放送を受信する受信機であっても、受信復調手段を単一の回路構成で実現できる。その結果、受信機の回路構成規模は、複数の受信復調手段を設ける時よりも、格段に小型化することが可能となる。
【００１２】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴にかかる受信機においてさらに、フィルタ部への入力信号を入力して、この入力信号の周波数に応答した電圧値を出力する第１の検波器と、フィルタ部からの出力信号を入力して、この入力信号の周波数に応答した電圧値を出力する第２の検波器と、第１および第２の検波器のそれぞれからの電圧値に応じてフィルタ部の帯域幅を調節する調節器とを備えた受信機であることである。「調節器」は、たとえば、第１および第２の検波部から出力される電圧値をそれぞれ入力する２つの比較器を備える。この２つの比較器はそれぞれ入力する電力値とあらかじめ与えられた規準となる電圧値と比較する。そしてその比較結果に基づき、フィルタ部が通過を許可する信号の帯域幅を変更する信号をフィルタ部に出力する。
【００１３】
本発明の第２の特徴においては、フィルタ部の入力および出力の両方の信号の周波数をモニタされる。したがって、妨害波等の不要な信号が入力されている限り、フィルタ部での通過信号の帯域幅の調節が維持される。それにより、帯域幅の調節が繰り返し行われることが抑制され、安定した受信が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の変調方式の放送を受信可能な小型の受信機を提供することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、妨害波など不要な信号の入力による放送信号の受信への影響を軽減可能な小型の受信機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる受信機の電気的構成を示すブロック図である。なお、従来の図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００１８】
図１において、３０３はフィルタ部、３０７は第１の混合器２０４からの信号３５４の周波数に応じた直流電圧値を出力する第１のＦＭ検波器、３０８はフィルタ部３０３からの信号３５７の周波数に応じた直流電圧値を出力する第２のＦＭ検波器、３１０は反転入力端子に入力される第１のＦＭ検波器３０７からの電圧値と非反転入力端子に入力される基準電圧源３０９の電圧値とを比較し、その比較結果を第１の論理和（ＯＲ）ゲート３１２に与える比較器、３１１は反転入力端子に入力される第２のＦＭ検波器３０８からの電圧値と非反転入力端子に入力される基準電圧源３０９の電圧値とを比較し、その比較結果を第１のＯＲゲート３１２および第２の論理積（ＡＮＤ）ゲート３１５に与える比較器、３１３は第２のＯＲゲート３１６からの電圧値を反転して第２のＡＮＤゲート３１５に与える否定（インバータ）回路、３０４はフィルタ部３０３からの信号３５７を増幅する第２の増幅器、３０５は第２の増幅器３０４からの信号を演算処理して所望とする放送信号を復調する復調部、３０６は復調部３０５から出力される制御電圧値と第２のＯＲゲート３１６の出力電圧値とを合成する合成器である。
【００１９】
ここで、復調部３０５から出力される制御電圧値は予め定められたものであり、復調された放送信号に応じて出力されるものである。図１では、第１のＦＭ検波器３０７は第１の混合器２０４と接続し、信号３５４を入力しているが、第２の混合器２０５と接続し、その信号３５５を入力するようにしても構わない。つまり、第１のＦＭ検波器３０７は、フィルタ部３０３に入力される信号の周波数をモニタするものである。信号３５４，３５５は位相が異なるのみであり、いずれの信号を入力してもＦＭ検波器３０７は同一の処理が可能である。なお、第２のＦＭ検波器３０８は、フィルタ部３０３から出力される信号の周波数をモニタするものである。
【００２０】
図２は、図１のフィルタ部３０３の電気的構成を示すブロック図である。図２に示すように、このフィルタ部３０３は、第１の混合器２０４からの信号３５４を濾波する低域通過フィルタ４０１と、第２の混合器２０５からの信号３５５を濾波する低域通過フィルタ４０２と、低域通過フィルタ４０１からの信号４５１の位相を９０度シフトする９０度位相器４０３と、９０度位相器４０３からの信号４５２と低域通過フィルタ４０２からの信号４５３とを合成する合成器４０４とから構成される。
【００２１】
図１において、第１および第２の混合器２０４，２０５と、９０度位相器２０７と、フィルタ部３０３とから成る周波数変換部３０２は、イメージリジェクションミキサとして構成される。この周波数変換部３０２では、第1の増幅器２０３を経て入力される周波数fDの放送信号と局部発振器２０６からの発振周波数fLoの局部発信信号とが混合される。そして、周波数fIF=fLo−fD（fIF<fLo）の信号を生成する。さらに、周波数変換部３０２は、fIF=fIM−fLoの関係となるイメージ周波数fIMを有するイメージ信号を除去する機能を有している。混合器（第１および第２の混合器２０４，２０５）から出力される信号の周波数fIFは、受信チャンネルおよび復調部３０５で復調される放送信号によって変化する。そして、その出力周波数fIFの変化に応じて、局部発振器２０６の発振周波数fLoも変化する。
【００２２】
次に、図１および図２を用いて、イメージリジェクションミキサ（周波数変換部３０２）の具体的動作について説明する。第１の増幅器２０３からの信号３５１における所望の放送信号をsinωDt（ωD=2πfD）、イメージ信号をsinωIMt（ωIM=2πfIM）、そして、局部発振器２０６からの信号３５２をsinωLot（ωLo=2πfLo）とすると、図１および図２の各信号は以下のように計算される。
【００２３】
【数１】
2006210979.tif 000003
【００２４】
第１および第２の混合器２０４，２０５からの信号３５４，３５５のうちωLo+ωDおよびωIM+ωLoの成分は、低域通過フィルタ４０１，４０２の帯域から充分大きく離れていれば、除去することができる。低域通過フィルタ４０１で高周波成分が除去された信号は、９０度位相器４０３で位相を９０度シフトされる。その後、低域通過フィルタ４０２からの信号４５３と合成器４０４で合成される。その結果、合成器４０４が出力する信号３５７からイメージ信号が除去されることになる。
【００２５】
このような構成にすれば、通常、混合器の前段にイメージ除去するために必要となるトラッキングバンドパスフィルタを取り除くことができる。一般的には、トラッキングバンドパスフィルタは、内蔵が難しく装置の大型化を招いてしまう。イメージリジェクションミキサを用いた構成にすることにより内蔵化することが可能なため、小型化に適している。
【００２６】
低域通過フィルタ４０１，４０２は、復調器で復調される放送信号のみを濾波するように制御信号（制御電圧値）３５６で調整される。図３に、低域通過フィルタ４０１，４０２の具体的構成の一例を示す。ただし、低域通過フィルタ４０１，４０２は、同じ構成のため、ここではフィルタ４０１のみを説明する。
【００２７】
図３において、この低域通過フィルタ４０１は、相互コンダクタンスgm1を持った第１の差動増幅器５０１と、相互コンダクタンスgm2を持った第２の差動増幅器５０４と、第１の可変電流源５０２と、第２の可変電流源５０５と、第１の差動増幅器５０１から出力される電圧値を電流値に変換する第１のバッファ５０３と、第２の差動増幅器５０４から出力される電圧値を電流値に変換する第２のバッファ５０７と、第１および第２のコンデンサ５０６，５０８とから構成される。
【００２８】
そして、相互コンダクタンスgm1と第２のコンデンサ５０８から第１のフィルタが構成され、相互コンダクタンスgm2と第１のコンデンサ５０６から第２のフィルタが構成される。相互コンダクタンスgm1、gm2は、第１および第２の差動増幅器５０１，５０４を駆動する第１および第２の可変電流源５０２，５０５の電流値によって定まる。第１および第２の可変電流源５０２，５０４は合成器３０６からの制御信号（制御電圧値）３５６によって電流量の調節が行われる。低域通過フィルタ４０１，４０２のカットオフ周波数fcは、
【００２９】
【数２】
2006210979.tif 000004
【００３０】
となる。ただし、第２のコンデンサ５０８の容量をＣ１、第１のコンデンサ５０６の容量をＣ２とする。
【００３１】
復調部３０５は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｏｒ）と称される演算素子を用いる。放送信号の変調方式に応じて、ＤＳＰで行われる演算処理のプログラムを変更する。これにより、復調部として1系統の演算素子と、各変調方式に応じたプログラムを準備するだけで、多数の変調方式の放送信号を復調することができる。その結果、受信機を小型化することができる。
【００３２】
本発明の第１の実施の形態によれば、制御信号（制御電圧値）３５６を調節することで、低域通過フィルタ４０１，４０２のカットオフ周波数を所望とする放送信号の帯域幅にすることができる。それにより、所望とする放送信号のみを濾波することが可能となる。つまり、本実施の形態によれば、複数の変調方式を単一の受信復調手段である単一の高周波アナログ部および単一のフィルタ部で受信することができる。その結果、受信機の小型化が実現される。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３４】
周波数に応じて直流電圧値を出力するＦＭ検波器３０７，３０８の入力周波数対出力電圧特性は、図４のように表される。通常、ＦＭ検波器３０７，３０８に、所望とする放送方式の信号のみが入力された場合には、ＦＭ検波器３０７，３０８は図４上の周波数f0に対応した出力電圧値V0を出力する。また、周波数f1で妨害波などの所望とする放送方式以外の信号が所望とする放送方式の信号より大きな信号レベルで入力された場合には、ＦＭ検波器３０７，３０８は出力電圧V1を出力する。
【００３５】
比較器３１０，３１１では、図５で示されるように、ＦＭ検波器３０７，３０８からの電圧値が基準電圧源３０９のVref電圧値より高い場合に、ＨＩ電圧を出力する。逆にＦＭ検波器３０７，３０８からの電圧値が基準電圧源３０９のVref電圧値より低い場合に、ＬＯＷ電圧を出力する。また、基準電圧源３０９のVref電圧は、図４に示すように、ＦＭ検波器３０７，３０８が所望とする放送方式の信号のみが入力された場合に出力されるV0より高い電圧に設定される。また、ＦＭ検波器３０７，３０８においては、周波数frefの信号で検知された場合に、Vref電圧を出力する。
【００３６】
第１および第２のＡＮＤゲート３１４，３１５では、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＨＩ電圧の場合には、第１および第２の比較器３１０，３１１の出力電圧のＯＲ出力が第２のＯＲゲート３１６の出力電圧として出力される。一方、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＬＯＷ電圧の場合には、第2の比較器３１１の出力電圧が第２のＯＲゲート３１６の出力電圧として出力される。
【００３７】
より具体的に説明すると、第１のＦＭ検波器３０７および第２のＦＭ検波器３０８において、周波数frefより高い周波数の妨害波が、所望とする放送方式の信号より高いレベルで検出された場合には、次のように第２のＯＲゲート３１６の出力電圧が遷移する。すなわち、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＬＯＷ電圧の場合には、フィルタ部３０３の出力で妨害波などの所望とする放送方式以外の信号が検出された場合にのみ第２のＯＲゲート３１６の出力電圧はＨＩ電圧に遷移する。
【００３８】
次に、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＨＩ電圧の場合には、第１の混合器２０４の出力もしくはフィルタ部３０３の出力で妨害波が検出された場合に、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧はＨＩ電圧に保たれる。また、受信機３０１の受信前の初期状態では、第１および第２のＦＭ検波器３０７，３０８はＬＯＷ電圧を出力するため、第２のＯＲゲート出力電圧はＬＯＷ電圧を出力する。
【００３９】
図１の合成器３０６では、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＬＯＷ電圧の場合には、復調部３０５から復調する放送信号に応じて出力される予め定められた電圧が、フィルタ部３０３の制御電圧としてそのまま与えられる。一方、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＨＩ電圧の場合には、復調部３０５からの制御電圧と第２のＯＲゲート３１６の出力電圧を合成した電圧をフィルタ部３０３の制御信号３５６として与える。その制御信号３５６により、図２の低域通過フィルタ４０１，４０２のカットオフ周波数が低くなるように設定される。例えば、図６に示すように、第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＬＯＷ電圧の場合には、帯域幅Ｂ１となるように、低域通過フィルタ４０１，４０２が構成される。第２のＯＲゲート３１６の出力電圧がＨＩ電圧の場合には、低域通過フィルタ４０１，４０２のカットオフ周波数を低くし、帯域幅をＢ１からＢ２へ狭くするように設定される。図６に示すように、低域通過フィルタ４０１，４０２のカットオフ周波数を低くすることにより、周波数f1の妨害波のレベルをＰ１からＰ２へ低減することになる。
【００４０】
受信機３０１の初期状態後に、妨害波等の復調する放送信号以外の信号が入力され、受信が出来ないもしくは安定に受信できない場合に、第２のＦＭ検波器３０８で妨害波の周波数を検知し、フィルタ部３０３のカットオフ周波数を低くする。それにより、妨害波のレベルを軽減した受信をすることができる。
【００４１】
また、フィルタ部３０３の帯域幅を狭くし、妨害波のレベルが所望とする放送方式の信号レベルよりも低くなった後、第２のＦＭ検波器３０８の出力電圧は、電圧V0となり、フィルタ部３０３の帯域幅は、Ｂ１に戻る。第２のＦＭ検波器３０８の出力電圧のみで合成器３０６を制御する構成とした場合、フィルタ部３０３の帯域幅がＢ１に戻った後も受信機３０１に妨害波が入力されている場合には、フィルタ部３０３の帯域幅がＢ１に戻った後すぐにＢ２に遷移してしまい、低域通過フィルタ４０１，４０２の帯域幅がＢ１，Ｂ２を交互に繰り返すため、安定して受信が出来ない。
【００４２】
本実施の形態では、混合器２０４の出力３５４およびフィルタ部３０３の出力３５７の両方でＦＭ検波を行う。それにより、フィルタ部３０３のカットオフ周波数を低くした後も受信機３０１に妨害波が存在する場合には混合器２０４の出力３５４に接続されたＦＭ検波器３０７で妨害波を検知し、常にカットオフ周波数を低くすることとなり、妨害波の影響を軽減した受信をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかる受信機は、複数の変調方式の放送を受信する場合に、受信機を小型化し、かつ、妨害波の入力による受信への悪影響を軽減することが可能になるので、異なる放送方式を受信する受信機等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１および第２の実施の形態にかかる受信機の回路図
【図２】本発明の第１および第２の実施の形態にかかる受信機のフィルタ部の回路図
【図３】本発明の第１および第２の実施の形態にかかる受信機の低域通過フィルタの回路図
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる受信機のＦＭ検波器の特性図
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる受信機の比較器の電圧特性図
【図６】本発明の第１および第２の実施の形態にかかる受信機のフィルタ部のフィルタ特性図
【図７】従来例の受信機の回路図
【図８】別の従来例の受信機の回路図
【符号の説明】
【００４５】
101  受信機
102，103，104  高周波アナログ部
105  復調部
106  AMP/SP部
201  受信機
202  アンテナ
203  第1の増幅器
204  第1の混合器
205  第2の混合器
206  局部発振器
207  90度位相器
208  第1のフィルタ
209  第2のフィルタ
210，211  増幅器
212，213  ADC部
214  演算処理手段
215  第3のフィルタ
216  第4のフィルタ
217  復調部301  受信機
302  周波数変換部
303  フィルタ部
304  第2の増幅器
305  復調部
306  合成器
307  第1のFM検波器
308  第2のFM検波器
309  基準電圧源
310  第1の比較器
311  第2の比較器
312  第1のORゲート
313  インバータ回路
314  第1のANDゲート
315  第2のANDゲート
316  第2のORゲート
351  第1の増幅器出力
352  局部発振器出力
354  第1の混合器出力
355  第2の混合器出力
356  合成器出力
357  フィルタ部出力
401  第1の低域通過フィルタ
402  第2の低域通過フィルタ
403  90度位相器
404  合成器
451  第1の低域通過フィルタ出力
452  90度位相器出力
453  第2の低域通過フィルタ出力
501  第1の差動増幅器
502  第1の可変電流源
503  第1のバッファ
504  第2の差動増幅器
505  第2の可変電流源
506  第1のコンデンサ
507  第2のバッファ
508  第2のコンデンサ
【図１】
2006210979.tif 000005
【図２】
2006210979.tif 000006
【図３】
2006210979.tif 000007
【図４】
2006210979.tif 000008
【図５】
2006210979.tif 000009
【図６】
2006210979.tif 000010
【図７】
2006210979.tif 000011
【図８】
2006210979.tif 000012