(57)【要約】【課題】高周波信号の電界強度が強い場合でも、復調部出力信号における誤り発生を抑え、安定した受信特性を有するデジタル放送用受信装置を提供すること。【解決手段】増幅／減衰部３は入力される高周波信号を増幅または減衰し、チューナ部６及び復調部７へ伝送する。制御部４は、増幅／減衰部３から出力される高周波信号の強度に応じて、増幅／減衰部３に対して電源電圧の印加または切断を切り替える。増幅／減衰部３は例えば低雑音増幅器で構成し、電源電圧を切断することにより有限の通過損失を与える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される高周波信号から所望のチャンネルを選局するチューナ部と、該チューナ部からの出力信号に対して復調を行う復調部とを備えたデジタル放送用受信装置において、
上記入力される高周波信号を増幅または減衰して上記チューナ部へ出力する増幅／減衰部と、
該増幅／減衰部の増幅または減衰の動作を、該増幅／減衰部に対して電源電圧の印加または切断を切り替えることにより制御する制御部を備え、
該制御部は、上記増幅／減衰部から出力される高周波信号の強度に応じて、該増幅／減衰部の動作を制御することを特徴とするデジタル放送用受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル放送用受信装置において、
前記制御部を前記チューナ部内に設けたことを特徴とするデジタル放送用受信装置。
【請求項３】
入力される高周波信号から所望のチャンネルを選局するチューナ部と、該チューナ部からの出力信号に対して復調を行う復調部とを備えたデジタル放送用受信装置において、
上記入力される高周波信号を増幅または減衰して上記チューナ部へ出力する増幅／減衰部と、
該増幅／減衰部の増幅または減衰の動作を、該増幅／減衰部に対して電源電圧の印加または切断を切り替えることにより制御する制御部を備え、
該制御部は上記復調部内に設けられ、上記チューナ部から出力される信号の強度に応じて、該増幅／減衰部の動作を制御することを特徴とするデジタル放送用受信装置。
【請求項４】
入力される高周波信号から所望のチャンネルを選局するチューナ部と、該チューナ部からの出力信号に対して復調を行う復調部とを備えたデジタル放送用受信装置において、
上記入力される高周波信号を増幅または減衰して上記チューナ部へ出力する増幅／減衰部と、
該増幅／減衰部の増幅または減衰の動作を、該増幅／減衰部に対して電源電圧の印加または切断を切り替えることにより制御する制御部を備え、
該制御部は、上記増幅／減衰部へ入力される高周波信号の強度に応じて、該増幅／減衰部の動作を制御することを特徴とするデジタル放送用受信装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタル放送用受信装置において、
前記制御部は、前記信号の強度を２つの閾値レベルと比較し、該閾値レベル間でヒステリシス動作を有する制御を行うことを特徴とするデジタル放送用受信装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のデジタル放送用受信装置において、
前記増幅／減衰部として、電源電圧を切断した場合の通過損失が有限値を示す低雑音増幅器を用いることを特徴とするデジタル放送用受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上波デジタル放送やＢＳデジタル放送などのデジタル放送を受信する装置に関し、特にチューナ部分における受信特性の向上を図ったデジタル放送用受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の放送用受信装置において、入力される高周波信号の電界強度が微弱な場合、ブースターを用いて必要なレベルまで増幅し、信号処理を行っている。例えば特許文献１に記載される放送受信装置は、増幅回路あるいはスルー経路の一方を選択するスイッチング手段を有するブースターを用いて、電波状態が弱い場合には増幅回路を選択し、また電波状態が強い場合にはスルー経路を選択して、ブースターの出力が一定となるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５６０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
受信装置に入力される高周波信号強度がチューナ部の強電界限界を超えると、チューナ部の選局動作及び増幅動作により信号は歪んだ状態で復調部に入力される。復調部入力信号に歪みが存在しているとき、信号は本来の振幅情報の一部を失っており、送信元の信号を忠実に再現できない。デジタル信号ではアナログ信号の場合に比べ、信号中の歪みにより急激に品質が劣化する性質がある。よってデジタル放送受信装置では、デジタルデータを正確に復元できず、データ中に誤りを生じ、ブロックノイズ発生などの原因となる。
【０００５】
特許文献１などに示される従来の受信装置においては、入力される高周波信号の電界強度が弱い場合にはブースターを設けることで効果が得られるが、逆に電界強度が過度に強い場合には単にスルー経路を選択するだけで、信号歪みなどへの対策は考慮されていない。
【０００６】
本発明の目的は、高周波信号の電界強度が強い場合でも、これを調整し、復調部出力信号における誤り発生を抑え、安定した受信特性を有するデジタル放送用受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明において、デジタル放送用受信装置は、入力される高周波信号を増幅または減衰する増幅／減衰部と、増幅／減衰部から出力される高周波信号から所望のチャンネルを選局するチューナ部と、チューナ部からの入力信号に対して復調を行う復調部と、増幅／減衰部に対して電源電圧の印加または切断を切り替えることにより増幅または減衰の動作を制御する制御部とを備える。ここに制御部は、増幅／減衰部から出力される高周波信号の強度に応じて、増幅／減衰部の動作を制御する。また制御部をチューナ部内に設ける構成とする。
【０００８】
また本発明のデジタル放送用受信装置は、制御部を復調部内に設け、チューナ部から出力される信号の強度に応じて増幅／減衰部の動作を制御する。
【０００９】
また本発明のデジタル放送用受信装置は、制御部は、増幅／減衰部へ入力される高周波信号の強度に応じて増幅／減衰部の動作を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、強電界入力時にも安定した受信特性を有するデジタル放送用受信装置を提供できる。よって、送信所に近い強電界地域における受信性能向上に大きく貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の最良の形態について、図面を用いて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明によるデジタル放送用受信装置の一実施例を示すブロック図である。アンテナ１より入力された高周波信号は、増幅／減衰部３に入力される。増幅／減衰部３では、入力された高周波信号を増幅または減衰し、チューナユニット５に出力する。この増幅／減衰部３の増幅機能または減衰機能の切り替えは、増幅／減衰部３が出力する信号強度に応じて制御する。すなわち制御部４は、増幅／減衰部３に対し所定の電源電圧を印加（供給）するか、または切断（遮断）するかを選択する。このように本実施例では、増幅／減衰部３の出力レベルを基に制御するフィードバック制御方式を採用している。
【００１３】
チューナユニット５において、チューナ部６は入力された高周波信号から所望のチャンネルを選局し、復調部７に出力する。ここで選局するチャンネルは、例えば図示しないＣＰＵ（中央演算回路）により指定される。復調部７は入力された信号を復調しデジタルデータを出力する。出力されたデジタルデータは、図示しない信号処理部にて復号され映像信号及び音声信号として出力される。
【００１４】
図２は、増幅／減衰部３の内部構成の一例を示す図である。増幅／減衰部３は、例えば低雑音増幅器（ＬＮＡ）により構成され、電源電圧を印加または切断することで、増幅機能と減衰機能とを簡単に切り替えるようにしている。すなわち本実施例では、電源を切断した場合低雑音増幅器の増幅機能は停止するが、入力された高周波信号は完全に遮断されずに減衰された信号として出力されることを利用する。ここで増幅／減衰部３が減衰器として機能するための条件は、電源電圧を切断した場合の通過損失が有限の値であることと、増幅／減衰部３からの出力レベルが、チューナ部６の許容入力レベルの下限値以上になるよう設定することである。この条件については後述する。
【００１５】
図３（ａ）は、制御部４の動作特性を示す図である。制御部４は、入力振幅（ここでは増幅／減衰部３の出力）が閾値ａより小さい場合は増幅／減衰部３に対して電源電圧を印加し、入力信号強度が閾値ａより大きい場合は増幅／減衰部３に対して電源電圧を切断する。
【００１６】
図３（ｂ）は、増幅／減衰部３の動作特性を模式的に示す図で、符号２１は電源印加時の増幅機能特性を符号２２は電源切断時の減衰機能特性を示している。増幅／減衰部３の出力が閾値ａを越えると増幅機能２１から減衰機能２２に切り替わることを示す。１つの閾値による１点制御では、図の点線で示す切り替え領域の制御動作が不安定になるが、制御タイミング（時間間隔）などを適宜設定することにより、実用上問題を生じない。
【００１７】
ここでチューナユニット５は、復調データを誤りなく出力するために入力電界強度の上限値Ａと下限値Ｂを持つ。減衰機能２２で動作中の増幅／減衰部３が増幅機能２１に切り替わっても、増幅／減衰部３の出力レベルは上限値Ａ以下を確保する必要がある。すなわち、閾値ａは増幅機能２１時の出力レベルＡに対応する減衰機能２２時の出力レベルＡ’以下にする必要がある。また、増幅機能２１で動作中の増幅／減衰部３が減衰機能２２に切り替わっても、増幅／減衰部３の出力レベルは下限値Ｂ以上を確保する必要がある。すなわち、閾値ａは減衰機能２２時の出力レベルＢに対応する増幅機能２１時の出力レベル２１Ｂ’以上にする必要がある。よって、閾値ａはＡ’≧ａ≧Ｂ’に設定される必要がある。
【００１８】
さらに、チューナユニット５が復調データを誤りなく出力するためには、増幅／減衰部３は線形動作をする必要がある。ここで増幅／減衰部３は、入力信号を線形に増幅可能時の出力レベル上限値Ｃを持つ。増幅機能２１時の出力レベルＣに対応する減衰機能２２時の出力レベルをＣ’とすると、増幅／減衰部３が線形動作をするために閾値ａはＣ’以下に設定される必要がある。
【００１９】
図４は、本実施例における増幅／減衰制御のフローチャート図である。所定のタイミングで、制御部４は入力される高周波信号の強度を検出して閾値ａと比較を行う（Ｓ１０１）。検出した信号の強度が閾値ａより小さい場合、制御部４は増幅／減衰部３に対して電源電圧を印加する（Ｓ１０２）。すると増幅／減衰部３は増幅器として機能する（Ｓ１０３）。一方、Ｓ１０１において検出した信号強度が閾値ａより大きい場合、制御部４は増幅／減衰部３に対して電源電圧を切断する（Ｓ１０４）。すると増幅／減衰部３は減衰器として機能する（Ｓ１０５）。その後Ｓ１０１に戻り、所定のタイミングで上記動作を繰り返す。
【００２０】
本実施例によれば、チューナ部６への高周波信号の電界強度が弱い場合には信号を増幅し、電界強度が強い場合には信号を減衰することができる。よって、アンテナに入力される高周波信号の強度が過度に強い場合であっても、チューナ部６には好適なレベルに減衰させて入力できるので、安定した受信動作が実現する。
【００２１】
本発明によれば、増幅／減衰部３は増幅機能及び減衰機能の両機能を持つことから、増幅経路あるいはスルー経路の一方を選択するスイッチング手段を必要としない。よって、増幅／減衰部３を簡易に構成できる。また、増幅／減衰部３は減衰機能を選択した場合に電源電圧が切断され電力を消費しないため、受信装置の消費電力を低減できる効果がある。
【実施例２】
【００２２】
本発明によるデジタル放送用受信装置の他の実施例を説明する。本実施例は、前記図１における制御部４の動作を変えたものである。
【００２３】
図５（ａ）は、本実施例における制御部４の動作特性を示す図である。ここでは、閾値として２つの値ｂ，ｃ（ただしｂ＜ｃ）を設定して、制御動作にヒステリシス特性を与えたものである。増幅／減衰部３に対して電源電圧を印加している状態の場合、入力信号強度が閾値ｃより大きくなった時点で増幅／減衰部３に対して電源電圧を切断する。また増幅／減衰部３に対して電源電圧を切断している状態の場合、入力信号強度が閾値ｂより小さくなった時点で増幅／減衰部３に対して電源電圧を印加する。
【００２４】
図５（ｂ）は、本実施例における増幅／減衰部３の動作特性を模式的に示す図である。ここでは、閾値付近で図の実線で示すヒステリシス動作を有する制御としたので、出力レベルが閾値付近で微小な強度変動を生じても、増幅／減衰部３に対する電源電圧の印加状態と切断状態とが頻繁に切り替わることがない。その結果、増幅／減衰部３の出力レベルが頻繁に変動することがなく、増幅／減衰部３の動作は安定化する。なお閾値ｂ，ｃの間隔は、入力信号の微小変動幅よりも大きく設定すればより安定になる。
【００２５】
図６は、本実施例における増幅／減衰制御のフローチャート図である。初期設定として、制御部４は増幅／減衰部３に対して電源電圧を印加し、閾値＝ｃに設定する（Ｓ２０１）。その後、制御部４は入力される高周波信号の強度を検出し、閾値との比較を行う（Ｓ２０２）。検出信号の強度が閾値より小さい場合、増幅／減衰部３に対して電源電圧を印加（継続）する（Ｓ２０３）。すると増幅／減衰部３は増幅機能の動作となり（Ｓ２０４）、閾値＝ｃに設定（継続）する（Ｓ２０５）。一方Ｓ２０２において、検出した信号強度が閾値より大きい場合、制御部４は増幅／減衰部３に対して電源電圧を切断する（Ｓ２０６）。すると増幅／減衰部３は減衰機能の動作となり（Ｓ２０７）、制御部４は閾値＝ｂに設定（変更）する（Ｓ２０８）。その後Ｓ２０２に戻り、上記動作を繰り返す。なおＳ２０１の初期設定として、電源電圧を切断し、閾値＝ｂに設定しても良い。
【００２６】
本実施例において、閾値ｂ及び閾値ｃとチューナユニット５が復調データを誤りなく出力できる入力電界強度の上限値Ａ及び下限値Ｂとの関係は、Ａ≧ｃ≧ｂ≧Ｂである必要がある。また本実施例においても、実施例１と同様に増幅／減衰部３は線形動作をする必要がある。そのためには、閾値ｃは、増幅／減衰部３が入力信号を線形に増幅可能時の出力レベル上限値Ｃ以下に設定される必要がある。
【００２７】
本実施例によれば、入力される高周波信号の強度が過度に強い場合、チューナ部６には好適なレベルに減衰させて入力できるので、安定した受信動作が実現する。しかも、閾値付近で微小な強度変動を生じても、増幅／減衰の動作はより安定化する。
【実施例３】
【００２８】
図７は、本発明によるデジタル放送用受信装置の他の実施例を示すブロック図である。図１と同等の機能を有するブロックについては同一の符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、制御部４をチューナ部６の内部に設けている。制御部４への高周波信号入力は、チューナ部６に入力後分岐させて行う。制御部４は、増幅／減衰部３への電源電圧の印加及び切断を行う。なお制御部４への高周波信号入力は、チューナ部６入力前で増幅／減衰部３の出力後から分岐させても良い。
【００２９】
閾値が１つである場合の制御部４及び増幅／減衰部３の動作は、前記実施例１（図３、図４）と同様で、また閾値ａの設定条件も実施例１と同様である。閾値が２つである場合の制御部４及び増幅／減衰部３の動作は、前記実施例２（図５、図６）と同様で、また閾値ｂ，ｃの設定条件も実施例２と同様である。
【００３０】
本実施例によれば、入力される高周波信号の強度が過度に強い場合、チューナ部６には好適なレベルに減衰させて入力できるので、安定した受信動作が実現する。さらに制御部４をチューナ部６に内蔵するので、受信装置の小型化を図ることができる。また、チューナ部６を選局及び増幅処理に加えてデジタル処理も行えるＬＳＩで構成すれば、制御部４を実装しやすい。
【００３１】
図８は、制御部４を内蔵したチューナ部６の内部構成の一例を示す図である。この例では、制御部４は信号強度を検出する機能を持ち、ＣＰＵ１０が検出強度に従って制御する。検波部８は、チューナ部６に入力される信号強度をデジタルデータ化する。ＣＰＵ１０は、バスインターフェース９を介して、検波部８がデジタルデータ化した強度情報を読み出す。ＣＰＵ１０は、読み出した強度情報を基に、バスインターフェース９を介してポート制御部１１に命令を送る。ポート制御部１１は、ＣＰＵ１０からの命令に従い、汎用ポート１２から増幅／減衰部３への電源電圧の印加又は切断を実行する。
【００３２】
チューナ部６が、外部からの制御を受けて＋または０の電圧値を出力できる汎用ポートを有する場合、汎用ポートは増幅／減衰部３の電源電圧でプルアップしておく。ＣＰＵ１０は読み出した信号強度が閾値より小さい場合、命令を送り汎用ポートから＋の電圧値を出力させる。また、読み出した信号強度が閾値より大きい場合、ＣＰＵ１０は命令を送り汎用ポートから０の電圧値を出力させる。この方法を用いることで、制御部４に必要な機能を実現することができる。なお、汎用ポートが＋の電圧を出力する場合、増幅／減衰部３の電源電圧値に等しく、かつ必要な電流を供給可能である場合は、汎用ポートをプルアップする必要はない。
【００３３】
図８の変形例として、チューナ部６が信号強度を検出して閾値と比較する機能を持ち、比較の結果閾値より小さい場合は＋の電圧値を、また比較の結果閾値より大きい場合は０の電圧値を出力できる専用ポートを持つようにしても良い。専用ポートは増幅／減衰部３の電源電圧でプルアップしておく。この例においても図８と同等の効果が得られる。なお、専用ポートが＋の電圧を出力する場合、増幅／減衰部３の電源電圧値に等しく、かつ必要な電流を供給可能である場合は、専用ポートをプルアップする必要はない。
【００３４】
これらの実施例のように、チューナ部６においてデジタル処理が可能な場合、制御部４の機能を効率よく実装することができる。
【実施例４】
【００３５】
図９は、本発明によるデジタル放送用受信装置の他の実施例を示すブロック図である。図１と同等の機能を有するブロックについては同一の符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、制御部４を復調部７の内部に設けている。制御部４への信号入力は、復調部７に入力後分岐させて行う。制御部４は、増幅／減衰部３への電源電圧印加及び切断を行う。なお制御部４への信号入力は、復調部７入力前でチューナ部６出力後から分岐させても良い。
【００３６】
閾値が１つである場合の制御部４及び増幅／減衰部３の動作は、前記実施例１（図３、図４）と同様である。また閾値が２つである場合の動作は、前記実施例２（図５、図６）と同様である。
【００３７】
本実施例によれば、入力される高周波信号の強度が過度に強い場合、チューナ部６には好適なレベルに減衰させて入力できるので、安定した受信動作が実現する。さらに、制御部４を復調部６に内蔵するので、受信装置の小型化を図ることができる。また、復調部６をデジタル処理も行えるＬＳＩで構成すれば、制御部４を実装しやすい。
【００３８】
復調部７に内蔵する制御部４の構成の一例は、前記図８における検波部８、バスインターフェース９、ＣＰＵ１０、ポート制御部１１及び汎用ポートと同様である。また、その際の動作も同様であり、復調部６においてデジタル処理が可能な場合、制御部４の機能を効率よく実装することができる。
【実施例５】
【００３９】
図１０は、本発明によるデジタル放送用受信装置の他の実施例を示すブロック図である。図１と共通のブロックについては同一の符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、制御部４に対する高周波信号の入力を増幅／減衰部３の入力側から取得する、いわゆるフィードフォワード制御方式としたものである。
【００４０】
制御部４及び増幅／減衰部３の動作は、前記実施例１や実施例２と同様である。なお閾値ａ，ｂ，ｃの設定に関しても同様であるが、増幅／減衰処理前の信号レベルで比較するので、これらを換算した閾値ａ’，ｂ’，ｃ’に設定する。その際、増幅／減衰部３が入力信号を線形に増幅できるように、また増幅／減衰部３の出力レベルがチューナ入力許容範囲内になるようにこれらの閾値を設定する。
【００４１】
本実施例によれば、入力される高周波信号の強度が過度に強い場合、チューナ部６には好適なレベルに減衰させて入力できるので、安定した受信動作が実現する。さらに増幅／減衰部３の入力側の高周波信号強度を検出するフィードフォワード制御方式とすることで、応答性が良く、急峻な入力レベル変動（強電界入力）に対し迅速に制御することができる。
【００４２】
本実施例のフィードフォワード制御方式によるデジタル放送用受信装置の変形例として、各種の形態が可能である。すなわち、前記実施例３（図７）のように制御部４をチューナ部６の内部に設ける構成であって、制御部４に対する高周波信号の入力を、増幅／減衰部３の入力側から取得する構成が可能である。また、前記実施例４（図９）のように制御部４を復調部７の内部に設ける構成であって、制御部４に対する高周波信号の入力を、増幅／減衰部３の入力側から取得する構成が可能である。
【００４３】
いずれも制御部４をチューナ部６または復調部７に内蔵するので、デジタル処理ＬＳＩにて実装することにより、受信装置の小型化を図ることができる。
【００４４】
上記各実施例によれば、増幅／減衰部が増幅機能に加えて減衰機能を持つため、受信可能な高周波信号強度の範囲を広げることができる。特に強電界入力時に復調部出力信号の誤り発生を抑え、受信特性の優れたデジタル放送用受信装置を提供できる。また、増幅経路あるいはスルー経路の一方を選択するスイッチング手段を必要としないため、構成を簡易にできる。また増幅／減衰部は、減衰機能を選択される場合に電源電圧を切断され電力を消費しないため、デジタル放送用受信装置の消費電力を低減できる。
【００４５】
上記実施例ではデジタル放送を受信する受信装置を対象に説明したが、本発明は、アナログ放送を受信する受信装置にも適用でき、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるデジタル放送用受信装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】図１における増幅／減衰部３の内部構成の一例を示す図。
【図３】図１における制御部４及び増幅／減衰部３の動作特性の一例を示す図。
【図４】図３における増幅／減衰制御のフローチャート図。
【図５】図１における制御部４及び増幅／減衰部３の動作特性の他の例を示す図。
【図６】図５における増幅／減衰制御のフローチャート図。
【図７】本発明によるデジタル放送用受信装置の他の実施例を示すブロック図。
【図８】図７におけるチューナ部６の内部構成の一例を示す図。
【図９】本発明によるデジタル放送用受信装置の他の実施例を示すブロック図。
【図１０】本発明によるデジタル放送用受信装置の他の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４７】
１…アンテナ、２…デジタル放送用受信装置、３…増幅／減衰部、４…制御部、５…チューナユニット、６…チューナ部、７…復調部、８…検波部、９…バスインターフェース、１０…ＣＰＵ、１１…ポート制御部、１２…汎用ポート。
【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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