(57)【要約】【課題】本発明は、受信性能と消費電力がトレードオフとなる受信モードを切り替えることにより受信性能と消費電力を両立する受信装置において、受信エラーを発生させることなく受信モードの切り替えを行うことを目的とする。【解決手段】本発明の受信装置１は、第１受信電力で動作し第１受信感度の第１受信モードと、第１受信感度よりも悪い第２受信感度の第２受信モードと、第１動作電力よりも小さい第２動作電力で動作し第２受信感度よりも悪い第３受信感度の第３受信モードを有する。この構成において、第１受信モードとしているときに受信環境が良好となった場合には第２受信モード、第３受信モードの順で切り替え制御を行い、受信環境が劣悪となった場合には第２受信モード、第１受信モードの順で切り替え制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１受信電力で動作し第１受信感度の第１受信モードと、前記第１受信感度よりも悪い第２受信感度の第２受信モードと、前記第１動作電力よりも小さい第２動作電力で動作し前記第２受信感度よりも悪い第３受信感度の第３受信モードを有することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記第１受信モードがダイバーシティ受信であり、前記第２受信モードが受信感度を劣化させたダイバーシティ受信であり、前記第３受信モードがシングル受信としたことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記第２受信モードは受信回路内のＲＦＧＣＡの利得を下げることにより作ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記第２受信モードは受信回路に用いる電流値を制限することにより作ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項５】
前記第２受信モードはＡ／Ｄコンバータの変換精度を劣化させることにより作ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項６】
受信感度が異なる４以上の受信モードを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項７】
地上デジタル放送を受信することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項８】
受信環境が予め設定した閾値より劣悪な場合に、前記受信装置が前記第１受信モードの場合には前記第２受信モードに切り替え、前記受信装置が前記第２受信モードの場合には前記第３受信モードに切り替え、受信環境が予め設定した閾値より良好な場合に、前記受信装置が前記第３受信モードの場合には前記第２受信モードに切り替え、前記受信装置が前記第２受信モードの場合には前記第１受信モードに切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載された受信装置の出力側に順に接続されたデコード部と、表示部とを有することを特徴とする受信システム。
【請求項１０】
受信環境が予め設定した閾値より劣悪な場合に、前記受信装置が前記第１受信モードの場合には前記第２受信モードに切り替え、前記受信装置が前記第２受信モードの場合には前記第３受信モードに切り替え、受信環境が予め設定した閾値より良好な場合に、前記受信装置が前記第３受信モードの場合には前記第２受信モードに切り替え、前記受信装置が前記第２受信モードの場合には前記第１受信モードに切り替えることを特徴とする請求項９に記載の受信システム。
【請求項１１】
受信環境を受信信号のビットエラーレートで判断することを特徴とする請求項１０に記載の受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信性能と動作電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替える受信装置とこれを用いた受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の携帯受信端末においてダイバーシティ受信方式の採用が進んでいる。すなわち、小型端末では受信アンテナを小さくする必要があるため低利得のアンテナとなり、また利用者が移動しながら受信するなど受信環境が劣悪であるため、２本のアンテナを用いそれぞれの受信信号を選択あるいは合成するダイバーシティ受信により、大幅に受信感度を改善することができる。
【０００３】
しかし、ダイバーシティ受信方式はアンテナおよび受信部を２系統有するため、バッテリーで駆動される携帯端末においては、消費電力の増加が課題となる。
【０００４】
そこで、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として高感度にし、受信環境が良好な場合には１系統のみの受信部で受信（以下、シングル受信）して低消費電力とすることにより、受信性能改善と消費電力低減の両立を図る手法が提案されている。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１５０４９７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、ダイバーシティ受信はシングル受信に比べて大幅に良好な受信感度を有するため、受信環境に応じた切り替え制御を行った場合に、ダイバーシティ受信とシングル受信の切り替えが頻発し、受信エラーが発生する場合がある。
【０００７】
すなわち、ダイバーシティ受信の受信感度となる入力レベルとシングル受信の受信感度となる入力レベルの中間の入力レベルにおいては、シングル受信では受信不可となり、ダイバーシティ受信では十分なマージンを持って受信できる入力レベル範囲が存在するため、この入力レベル範囲においてはシングル受信とダイバーシティ受信の切り替えが頻発する。
【０００８】
そこで本発明は、ダイバーシティ受信の受信感度とシングル受信の受信感度の中間の受信感度となる第３の受信モードを使うことにより、切り替えの頻発をなくし、受信エラーの発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為に、本発明の受信装置は、第１受信電力で動作し第１受信感度の第１受信モードと、第１受信感度よりも悪い第２受信感度の第２受信モードと、第１動作電力よりも小さい第２動作電力で動作し第２受信感度よりも悪い第３受信感度の第３受信モードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、第１受信モードと第２受信モード、および第２受信モードと第３受信モードの感度差が、第１受信モードと第３受信モードの感度差よりも小さくなるため、切り替え制御の際に受信モード間の感度差が大きいことに起因する切り替え頻発を防ぐことができ、受信エラーを発生させることなく受信モード間の状態遷移を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態１について説明する。
【００１２】
図１において、受信装置１は第１受信部２と、第２受信部３と、これら第１受信部２と第２受信部３の出力側に接続されたダイバーシティ部４と、このダイバーシティ部４の出力側に接続された誤り訂正部５と、この誤り訂正部５の出力側に接続されたデコード部６と、このデコード部６の出力側に接続された表示部７と、誤り訂正部５に接続されたＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）計測部８と、このＢＥＲ計測部８からの信号に基づき第１受信部２と第２受信部３とを制御する制御部９とから構成される。なお受信装置１の構成としては、これら構成要素を全て有する場合もあるし、これら構成要素のうち、１個あるいは複数個を有する場合もある。
【００１３】
この構成において、受信装置１は第１受信部２と第２受信部３を用いてダイバーシティを行うダイバーシティ受信モード、あるいは第１受信部２または第２受信部３のいずれか一方のみを用い他方を電源ＯＦＦとするシングル受信モードで動作することができる。また、いずれの受信モードであっても誤り訂正部５が出力する信号をデコード部６において受信信号を送信側のデータに復元し、この復元されたデータを表示部７で表示することができる。
【００１４】
図２はダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示したものである。横軸は受信部への入力レベルで縦軸は受信信号の誤り率（ＢＥＲ）を示している。受信感度は一般に、ＢＥＲが、デコード部において送信データを正常に復元できる限界値（以下、ＢＥＲ限界）となる入力レベルで定義される。図２の例においては、シングル受信モードの受信感度は−９８ｄＢｍで、ダイバーシティ受信モードの受信感度は−１０１ｄＢｍであり、ダイバーシティ受信モードがシングル受信モードに比べて３ｄＢだけ感度が良好である。一方、高周波回路で構成される受信部は一般に消費電力が大きいため、ダイバーシティ受信モードとした場合の消費電力は、一方の受信部を電源ＯＦＦとするシングル受信モードの消費電力に比べて大幅に増大する。なお、上記例における各数値（−９８ｄＢｍ、−１０１ｄＢｍ、３ｄＢ）は受信装置１の性能に依存するものであり、一例として示したものである。
【００１５】
制御部９は受信環境に応じてダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替え制御を行う。受信環境を取得する手段として、自動利得制御電圧（ＡＧＣ）やキャリアノイズレベル比（Ｃ／Ｎ）、ＢＥＲなど種々の方法があるが、本実施の形態においてはＢＥＲを用いる方法を例として説明する。すなわち、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも小さい場合には受信部への入力レベルが大きく受信環境が良好と判断し、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替える（以下、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を解除閾値と呼ぶ）。一方、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも大きい場合には受信部への入力レベルが小さく受信環境が劣悪と判断し、シングル受信モードからダイバーシティ受信モードに切り替える（以下、シングル受信モードからダイバーシティ受信モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を起動閾値と呼ぶ）。この制御により、受信環境が良好な場合にはシングル受信モードとして消費電力を削減することができ、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として受信性能を確保することができる。
【００１６】
しかし、シングル受信モードの受信感度とダイバーシティ受信モードの受信感度の差が約３ｄＢと大きいため、これらの中間の入力レベルにおいては切り替えが頻発する現象が起こる。図３を用いてこの現象を説明する。図３には前述の解除閾値と起動閾値が示されている。シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａ以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ａ）では、シングル受信モードの場合にはＢＥＲが起動閾値より大きくなるため、制御部９はダイバーシティ受信モードに切り替えを行い、ダイバーシティ受信モードの場合にはＢＥＲが解除閾値よりも小さいため、制御部９はシングル受信モードに切り替えを行う。その結果、周期的にシングル受信モードとダイバーシティ受信モードが切り替わることになり、受信装置１がこのレベル範囲Ａに定常的に存在する場合には受信モードの切り替えが頻発することになる。さらに、シングル受信モードで誤り限界となる入力レベルｂ（すなわち、感度レベル）以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ｂ）では、切り替えが周期的に発生する結果、受信エラーが発生する。つまり、シングル受信モードとなっている期間はＢＥＲ限界以上の誤りが発生し、後段のデコード部６で送信データを正常に復元できない。なお、解除閾値を小さく設定することによってレベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くすることもできるが、ＢＥＲの測定精度を上げるためには測定時間を長くする必要があり、受信環境の変化に対する追従性が遅くなる。具体例として、携帯端末向けのデジタル放送（ワンセグ）においては、ＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）のデータ伝送速度が約４１６ｋｂｐｓであるため、ＢＥＲを１Ｅ−６の精度で計測する場合には約２秒間測定する必要があり、適応制御の追従性として許容できない。
【００１７】
そこで、本発明はダイバーシティ受信モードの受信感度よりも悪く、かつシングル受信モードの受信感度よりも良い受信感度を有する第３の受信モード（以下、中間受信モード）を用いる。中間受信モードはダイバーシティ受信モードをなんらかの方法で感度劣化させることにより作ることができる。
【００１８】
中間受信モードを作る一例として受信部に含まれるＲＦＧＣＡ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｍｐ）の利得を低くする方法があり、図５を用いて説明する。図５における受信部１０は、図１における第１受信部２又は第２受信部３である。図５において、受信部１０は、アンテナ１１と、アンテナ１１に接続されたＲＦフィルタ１２と、ＲＦフィルタ１２および後述のＲＦＡＧＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１６に接続されたＲＦＧＣＡ１３と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１５と、ＲＦＧＣＡ１３およびＶＣＯ１５に接続されたミキサ１４と、ミキサ１４に接続されたＩＦフィルタ１７と、ＩＦフィルタ１７に接続されたＩＦＧＣＡ１８と、ＩＦＧＣＡ１８に接続されたＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９と、ＡＤＣ１９に接続された復調部２０と、ミキサ１４に接続されたＲＦＡＧＣ１６で構成される。また受信部１０の外部にある制御部９はＲＦＡＧＣ１６に接続されている。この構成を用いて受信部１０は、アンテナ１１で受信した受信信号に含まれる不要波をＲＦフィルタ１２で抑圧し、ＲＦＧＣＡ１３で信号レベルが所定レベル範囲となるように制御を行う。次に、受信部１０は、ＶＣＯ１５が出力するローカル信号とＲＦＧＣＡ１３の出力信号をミキサ１４で混合し所定の中間周波数（ＩＦ）に変換する。次に、受信部１０は、ミキサ１４の出力信号に対してＩＦフィルタ１７で所望帯域以外の不要波を除くことにより最終的な信号濾過を行い、さらにＩＦＧＣＡ１８においてＡＤＣ１９の入力レンジに合うように利得制御を行う。次に、受信部１０は、Ａ／ＤコンバータであるＡＤＣ１９でＩＦＧＣＡ１９の出力信号をＡ／Ｄ変換することによりデジタル信号への変換を行い、復調部２０で復調して後段のダイバーシティ部（図示せず）に接続される。一般に受信装置の受信感度Ｓは信号帯域幅と温度で決まる雑音指数と、受信機の構成で決まる雑音指数Ｆと、信号の変調方式で定まる所要Ｃ／Ｎから定まり、（数１）で表される。ここで、Ｋはボルツマン定数、Ｔは温度、Ｂは信号帯域幅である。
【００１９】
【数１】
2008136051.tif 000003
【００２０】
ここで、ＲＦＧＣＡ１３の利得を低くすることにより受信感度を劣化させることができることを説明する。ＲＦＧＣＡの利得をＧ１、ＲＦＧＣＡの雑音指数をＦ１、ミキサ１４以降の雑音指数をＦ２とすると、受信機全体の雑音指数Ｆは（数２）で表される。
【００２１】
【数２】
2008136051.tif 000004
【００２２】
つまり、ＲＦＧＣＡの利得Ｇ１を小さくすることにより、受信装置全体の雑音指数Ｆが大きくなり、その結果、（数１）における受信装置の受信感度Ｓが大きくなり受信感度が劣化する。この関係を利用し、ダイバーシティ受信モードにおける２系統の受信部２、３それぞれに対して、ＲＦＧＣＡ１３の利得を制御するＲＦＡＧＣ１６に対して制御部９から強制的に制御値を設定することにより、ダイバーシティ受信モードよりも受信感度が悪く、またシングル受信モードよりも受信感度が良い中間受信モードを作ることができる。
【００２３】
この他、中間受信モードを作る手段としては、受信部１０の各回路の電流値を制限することによりトランジスタの増幅度を制限して利得や雑音指数を劣化させることにより受信感度が劣化することが知られており、この手段を利用することができる。この場合には中間受信モードとしている期間はダイバーシティ受信モードよりも消費電力を下げられるため、さらに消費電力削減に対して効果がある。また、ＡＤＣ１９におけるＡ／Ｄ変換のビット精度を悪くすることによっても感度劣化をさせ、中間受信モードを作ることが可能である。その他にも中間受信モードを作成する方法はあるが、本発明は中間受信モードの作り方によらず、切り替えの周期的発生に起因する受信エラーの発生に対して改善効果を有するものである。
【００２４】
中間受信モードを用いて切り替えを行った場合の動作を図４を用いて説明する。中間受信モードはダイバーシティ受信モードより受信感度が悪く、かつシングル受信モードより受信感度が良くなるように作られる。図４の例ではｆが中間受信モードの受信感度で、ダイバーシティ受信モードの受信感度ｇよりも悪く、シングル受信モードの受信感度ｃよりも良くなっている。ここでダイバーシティ受信モードと中間受信モードの間の切り替え制御を考えると、中間受信モードで起動閾値となる入力レベルｅは、ダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｄよりも小さいため、レベル範囲Ａが存在せず、周期的な切り替えは発生しない。また中間受信モードとシングル受信モードの間の切り替え制御を考えると、シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａと中間受信モードで解除閾値となる入力レベルｂで定まるレベル範囲Ａにおいて、中間受信モードとシングル受信モードの周期的な切り替えが発生する。しかし、シングル受信モードでＢＥＲ限界となる入力レベルｃはｂよりも小さい値となっているためレベル範囲Ｂは存在せず、シングル受信モードとなっている期間においても受信エラーは発生しない。さらにレベル範囲Ａもなくすためには、受信感度が中間受信モードより悪く、シングル受信モードよりも良い第４の受信モードをさらに作り、４つの受信モードを用いて切り替え制御を行うことにより可能となる。
【００２５】
本実施の形態の構成を用いて、制御を行う具体例を図６および図７を用いて説明する。
【００２６】
図６は従来の、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードを切り替える場合の制御フローの一例である。まずは、制御部９は、ＢＥＲ計測部から出力されたＢＥＲを取得する。次に、制御部９は、現在の受信モードがダイバーシティ受信モードである場合にはＢＥＲと解除閾値を比較し、ＢＥＲが解除閾値より小さい場合には受信環境が良好であるためシングル受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも大きい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。また、制御部９は、現在の受信モードがシングル受信モードである場合にはＢＥＲと起動閾値を比較し、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には受信環境が劣悪であるためダイバーシティ受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの感度差が約３ｄＢと大きいため、この制御方法では前述のとおり、レベル範囲Ａが存在するため周期的に受信モードの切換えが発生し、さらにレベル範囲Ｂも存在するため受信エラーが発生する。
【００２７】
図７は本発明における制御方法の一例である。制御部９は、ＢＥＲ取得後、シングル受信モードの場合、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。ダイバーシティ受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。また中間受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合にはダイバーシティ受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合にはシングル受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さくかつ解除閾値よりも大きい場合には何もせずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。この制御フローにより、３つの受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行うことができ、前述のとおり、レベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くする、あるいはなくすことが可能となる。
【００２８】
以上の説明より、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、本実施の形態の構成を用いることにより、周期的な切り替えが発生し、受信エラーが発生する現象をなくし、スムーズな切り替え制御を実現することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替えを例として説明しているが、受信部が１系統のみでダイバーシティ構成を有さない受信装置においても、本発明は効果を有する。すなわち、受信部の回路構成において、受信感度は良いが消費電力は大きい高感度モードと、受信感度は悪いが消費電力は小さい省電力モードを、受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、２つの受信モードの中間の受信感度となる第３の受信モードを用いることにより、同様にスムーズな切り替え制御を行うことが可能となる。
【００３０】
この場合においては、一般に高感度モードと省電力モードで移動受信特性（レイリー特性）の性能差が小さいあるいは同等となる。従って、受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えが有効な効果を奏するが、受信感度レベルよりも高い移動受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えの効果が小さく、場合によっては切り替えに起因する特性劣化が生ずる。この現象を回避するためには、例えば受信感度レベルよりも大きい一定レベル以上となった場合には適応切り替え制御を停止し省電力モードとする方法がある。あるいは受信装置に移動検出器（図示せず）を設け、所定速度以上の場合には適応切り替え制御を停止し省電力モードとする方法などが考えられる。
【００３１】
また、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードの適応制御に限らず、妨害特性と消費電力、周波数特性と消費電力、温度特性と消費電力など、各種受信モード間の適応切り替え制御を行う際に、それぞれの特性の中間受信モードを作ることにより受信エラーの発生をなくす効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の受信装置および制御方法は、受信性能と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境において切り替え制御を行う場合に、中間受信性能となる受信モードを利用することにより、切り替え制御による受信エラーの発生を起こさずに状態遷移を行うことができる。携帯端末向けテレビ受信機などバッテリー駆動の携帯型受信端末において、受信性能とバッテリー持続時間の両立を実現する際に、本発明は特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における受信装置のブロック図
【図２】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図３】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図４】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における受信部のブロック図
【図６】同受信装置の動作フローチャート
【図７】同受信装置の他の動作フローチャート
【符号の説明】
【００３４】
１  受信装置
２  第１受信部
３  第２受信部
４  ダイバーシティ部
５  誤り訂正部
６  デコード部
７  表示部
８  ＢＥＲ計測部
９  制御部
１０  受信部
１１  アンテナ
１２  ＲＦフィルタ
１３  ＲＦＧＣＡ
１４  ミキサ
１５  ＶＣＯ
１６  ＲＦＡＧＣ
１７  ＩＦフィルタ
１８  ＩＦＧＣＡ
１９  ＡＤＣ
２０  復調部
【図１】
2008136051.tif 000005
【図２】
2008136051.tif 000006
【図３】
2008136051.tif 000007
【図４】
2008136051.tif 000008
【図５】
2008136051.tif 000009
【図６】
2008136051.tif 000010
【図７】
2008136051.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月24日(2007.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高感度モードと、この高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する省電力モードと、前記高感度モードにおける受信感度より悪くて前記省電力モードにおける受信感度より良い受信感度を有する中間モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信環境を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が解除閾値より良好になれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、前記受信部が中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が第１閾値より良好になれば、前記受信部を前記省電力モードに切り替える制御部とを有する受信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記受信部が前記省電力モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が起動閾値より劣悪になれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、
前記受信部が前記中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が第２閾値より劣悪になれば、前記受信部を前記高感度モードに切り替える請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記受信部はＲＦＧＣＡを有し、
前記省電力モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得は、前記高感度モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より小さく、
前記中間モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得は、前記高感度モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より小さくて前記省電力モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より大きい請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記省電力モードにおける前記受信部の電流値は、前記高感度モードにおける前記受信部の電流値より小さく、
前記中間モードにおける前記受信部の電流値は、前記高感度モードにおける前記受信部の電流値より小さくて前記省電力モードにおける前記受信部の電流値より大きい請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項５】
前記受信部はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有し、
前記省電力モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度は、前記高感度モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より悪く、
前記中間モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度は、前記高感度モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より悪くて前記省電力モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より良い請求項１又は請求項２に記載の受信装置。
【請求項６】
第１受信部及び第２受信部を有し、前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信するダイバーシティ受信モードと、前記第１受信部と前記第２受信部のいずれか一方で信号を受信するシングル受信モードと、前記ダイバーシティ受信モードにおける受信感度より悪くて前記シングル受信モードにおける受信感度より良い受信感度を有する中間モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信環境を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記ダイバーシティ受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が解除閾値より良好になれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、前記受信部が中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が第１閾値より良好になれば、前記受信部を前記シングル受信モードに切り替える制御部とを有する受信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記受信部が前記シングル受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が起動閾値より劣悪になれば、前記受信部を前記中間受信モードに切り替え、前記受信部が前記中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が第２閾値より劣悪になれば、前記受信部を前記ダイバーシティ受信モードに切り替える請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記第１受信部及び前記第２受信部はそれぞれＲＦＧＣＡを有し、
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、前記中間モードにおける一方又は両方の前記ＲＦＧＣＡの利得は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より小さい請求項６又は請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、前記中間モードにおける一方又は両方の前記受信部の電流値は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記受信部の電流値より小さい請求項６又は請求項７に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記第１受信部及び前記第２受信部はそれぞれアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有し、
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、
前記中間モードにおける一方又は両方の前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より悪い請求項６又は請求項７に記載の受信装置。
【請求項１１】
第１受信モードと、この第１受信モードにおける動作電力より小さい動作電力で動作する第３受信モードと、前記第１受信モードにおける動作電力より小さくて前記第３受信モードにおける動作電力より大きい動作電力で動作する第２受信モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信環境を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記第１受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が解除閾値より良好になれば、前記受信部を前記第２受信モードに切り替え、前記受信部が第２受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が第１閾値より良好になれば、前記受信部を前記第３受信モードに切り替える制御部とを有する受信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記受信部が前記第３受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が起動閾値より劣悪になれば、前記受信部を前記第２受信モードに切り替え、前記受信部が前記第２受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が第２閾値より劣悪になれば、前記受信部を前記第１受信モードに切り替える請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記第３受信モードの妨害特性は、前記第１受信モードの妨害特性より劣悪であり、
前記第２受信モードの妨害特性は、前記第１受信モードの妨害特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの妨害特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記第３受信モードの周波数特性は、前記第１受信モードの周波数特性より劣悪であり、
前記第２受信モードの周波数特性は、前記第１受信モードの周波数特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの周波数特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記第３受信モードの温度特性は、前記第１受信モードの温度特性より劣悪であり、
前記第２受信モードの温度特性は、前記第１受信モードの温度特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの温度特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１６】
前記解除閾値における受信環境は前記起動閾値における受信環境より良好である請求項２又は請求項７又は請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１７】
前記第１閾値における受信環境は前記第２閾値における受信環境より良好である請求項２又は請求項７又は請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１８】
受信感度が異なる４以上の受信モードを有する請求項１から請求項１７のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項１９】
前記受信部は地上デジタル放送を受信する請求項１から請求項１７のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項２０】
前記受信環境取得部が取得する受信環境は前記受信部が受信した信号のエラーレートで判断される請求項１から請求項１８のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項２１】
前記受信環境取得部が取得する受信環境は前記受信部における自動利得制御電圧で判断される請求項１から請求項１７のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項２２】
前記受信環境取得部が取得する受信環境は前記受信部が受信した信号のキャリアノイズレベル比で判断される請求項１から請求項１７のいずれか１つに記載の受信装置。
【請求項２３】
請求項１から請求項２２のいずれか１つに記載された受信装置の出力側に順に接続されたデコード部と、表示部とを有する受信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信性能と動作電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替える受信装置とこれを用いた受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の携帯受信端末においてダイバーシティ受信方式の採用が進んでいる。すなわち、小型端末では受信アンテナを小さくする必要があるため低利得のアンテナとなり、また利用者が移動しながら受信するなど受信環境が劣悪であるため、２本のアンテナを用いそれぞれの受信信号を選択あるいは合成するダイバーシティ受信により、大幅に受信感度を改善することができる。
【０００３】
しかし、ダイバーシティ受信方式はアンテナおよび受信部を２系統有するため、バッテリーで駆動される携帯端末においては、消費電力の増加が課題となる。
【０００４】
そこで、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として高感度にし、受信環境が良好な場合には１系統のみの受信部で受信（以下、シングル受信）して低消費電力とすることにより、受信性能改善と消費電力低減の両立を図る手法が提案されている。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１５０４９７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、ダイバーシティ受信はシングル受信に比べて大幅に良好な受信感度を有するため、受信環境に応じた切り替え制御を行った場合に、ダイバーシティ受信とシングル受信の切り替えが頻発し、受信エラーが発生する場合がある。
【０００７】
すなわち、ダイバーシティ受信の受信感度となる入力レベルとシングル受信の受信感度となる入力レベルの中間の入力レベルにおいては、シングル受信では受信不可となり、ダイバーシティ受信では十分なマージンを持って受信できる入力レベル範囲が存在するため、この入力レベル範囲においてはシングル受信とダイバーシティ受信の切り替えが頻発する。
【０００８】
そこで本発明は、受信モードの切り替えの頻発をなくし、受信エラーの発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為に、本発明の受信装置は、高感度モードと、前記高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する省電力モードと、前記高感度モードにおける受信感度より悪くて前記省電力モードにおける受信感度より良い受信感度を有する中間モードとを切り替え可能な受信部と、前記受信部の出力側に接続されて受信環境を取得する受信環境取得部と、前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が解除閾値より良好になれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、前記受信部が中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信環境が第１閾値より良好になれば、前記受信部を前記省電力モードに切り替える制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、高感度モードと中間モード、および中間モードと省電力モードの感度差が、高感度モードと省電力モードの感度差よりも小さくなるため、切り替え制御の際に受信モード間の感度差が大きいことに起因する切り替え頻発を防ぐことができ、受信エラーを発生させることを抑制しながら受信モード間の状態遷移を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態１について説明する。
【００１２】
図１において、受信装置１は第１受信部２と、第２受信部３と、これら第１受信部２と第２受信部３の出力側に接続されたダイバーシティ部４と、このダイバーシティ部４の出力側に接続された誤り訂正部５と、この誤り訂正部５の出力側に接続されたデコード部６ と、このデコード部６の出力側に接続された表示部７と、誤り訂正部５に接続されたＢＥ Ｒ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）計測部８と、このＢＥＲ計測部８からの信号に基づき第１受信部２と第２受信部３とを制御する制御部９とから構成される。なお受信装置１の構成としては、これら構成要素を全て有する場合もあるし、これら構成要素のうち、１個あるいは複数個を有する場合もある。
【００１３】
この構成において、受信装置１は第１受信部２と第２受信部３を用いてダイバーシティを行うダイバーシティ受信モード、あるいは第１受信部２または第２受信部３のいずれか一方のみを用い他方を電源ＯＦＦとするシングル受信モードで動作することができる。また、いずれの受信モードであっても誤り訂正部５が出力する信号をデコード部６において受信信号を送信側のデータに復元し、この復元されたデータを表示部７で表示することができる。
【００１４】
図２はダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示したものである。横軸は受信部への入力レベルで縦軸は受信信号の誤り率（ＢＥＲ）を示している。受信感度は一般に、ＢＥＲが、デコード部において送信データを正常に復元できる限界値（以下、ＢＥＲ限界）となる入力レベルで定義される。図２の例においては、シングル受信モードの受信感度は−９８ｄＢｍで、ダイバーシティ受信モードの受信感度は−１ ０１ｄＢｍであり、ダイバーシティ受信モードがシングル受信モードに比べて３ｄＢだけ感度が良好である。一方、高周波回路で構成される受信部は一般に消費電力が大きいため、ダイバーシティ受信モードとした場合の消費電力は、一方の受信部を電源ＯＦＦとするシングル受信モードの消費電力に比べて大幅に増大する。なお、上記例における各数値（ −９８ｄＢｍ、−１０１ｄＢｍ、３ｄＢ）は受信装置１の性能に依存するものであり、一例として示したものである。
【００１５】
制御部９は受信環境に応じてダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替え制御を行う。受信環境を取得する手段として、自動利得制御電圧（ＡＧＣ）やキャリアノイズレベル比（Ｃ／Ｎ）、ＢＥＲなど種々の方法があるが、本実施の形態においてはＢＥＲを用いる方法を例として説明する。すなわち、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも小さい場合には受信部への入力レベルが大きく受信環境が良好と判断し、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替える（以下、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を解除閾値と呼ぶ）。一方、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも大きい場合には受信部への入力レベルが小さく受信環境が劣悪と判断し、シングル受信モードからダイバーシティ受信モードに切り替える（以下、シングル受信モードからダイバーシティ受信モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を起動閾値と呼ぶ）。この制御により、受信環境が良好な場合にはシングル受信モードとして消費電力を削減することができ、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として受信性能を確保することができる。
【００１６】
しかし、シングル受信モードの受信感度とダイバーシティ受信モードの受信感度の差が約３ｄＢと大きいため、これらの中間の入力レベルにおいては切り替えが頻発する現象が起こる。図３を用いてこの現象を説明する。図３には前述の解除閾値と起動閾値が示されている。シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａ以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ａ） では、シングル受信モードの場合にはＢＥＲが起動閾値より大きくなるため、制御部９はダイバーシティ受信モードに切り替えを行い、ダイバーシティ受信モードの場合にはＢＥＲが解除閾値よりも小さいため、制御部９はシングル受信モードに切り替えを行う。その結果、周期的にシングル受信モードとダイバーシティ受信モードが切り替わることになり、受信装置１がこのレベル範囲Ａに定常的に存在する場合には受信モードの切り替えが頻発することになる。さらに、シングル受信モードで誤り限界となる入力レベルｂ（すなわち、感度レベル）以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ｂ）では、切り替えが周期的に発生する結果、受信エラーが発生する。つまり、シングル受信モードとなっている期間はＢＥＲ限界以上の誤りが発生し、後段のデコード部６で送信データを正常に復元できない。なお、解除閾値を小さく設定することによってレベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くすることもできるが、ＢＥＲの測定精度を上げるためには測定時間を長くする必要があり、受信環境の変化に対する追従性が遅くなる。具体例として、携帯端末向けのデジタル放送（ワンセグ）においては、ＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）のデータ伝送速度が約４１６ｋｂｐｓであるため、ＢＥＲを１Ｅ−６の精度で計測する場合には約２秒間測定する必要があり、適応制御の追従性として許容できない。
【００１７】
そこで、本発明はダイバーシティ受信モードの受信感度よりも悪く、かつシングル受信モードの受信感度よりも良い受信感度を有する第３の受信モード（以下、中間受信モード）を用いる。中間受信モードはダイバーシティ受信モードをなんらかの方法で感度劣化させることにより作ることができる。
【００１８】
中間受信モードを作る一例として受信部に含まれるＲＦＧＣＡ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｍｐ）の利得を低くする方法があり、図５を用いて説明する。図５における受信部１０は、図１における第１受信部２又は第２受信部３である。図５において、受信部１０は、アンテナ１１と、アンテナ１１に接続されたＲＦフィルタ１２と、ＲＦフィルタ１２および後述のＲＦＡＧＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１６に接続されたＲＦＧＣＡ１３と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１５と、ＲＦＧＣＡ１３およびＶＣＯ１５に接続されたミキサ１４と、ミキサ１４に接続されたＩＦフィルタ１７と、ＩＦフィルタ１７に接続されたＩＦＧＣＡ１８と、ＩＦＧＣＡ１８に接続されたＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９と、ＡＤＣ１９に接続された復調部２０と、ミキサ１４に接続されたＲＦＡＧＣ１６で構成される。また受信部１０の外部にある制御部９はＲＦＡＧＣ１６に接続されている。この構成を用いて受信部１０は、アンテナ１１で受信した受信信号に含まれる不要波をＲＦフィルタ１２で抑圧し、ＲＦＧＣＡ１３で信号レベルが所定レベル範囲となるように制御を行う。次に、受信部１０は、ＶＣＯ１５が出力するローカル信号とＲＦＧＣＡ１３の出力信号をミキサ１４で混合し所定の中間周波数（ＩＦ）に変換する。次に、受信部１０は、ミキサ１４の出力信号に対してＩＦフィルタ１７で所望帯域以外の不要波を除くことにより最終的な信号濾過を行い、さらにＩＦＧＣＡ１８においてＡＤＣ１９の入力レンジに合うように利得制御を行う。次に、受信部１０は、Ａ／ＤコンバータであるＡＤＣ１９でＩＦＧＣＡ１８の出力信号をＡ／Ｄ変換することによりデジタル信号への変換を行い、復調部２０で復調して後段のダイバーシティ部（図示せず）に接続される。一般に受信装置の受信感度Ｓは信号帯域幅と温度で決まる雑音指数と、受信機の構成で決まる雑音指数Ｆと、信号の変調方式で定まる所要Ｃ／Ｎから定まり、（数１）で表される。ここで、Ｋはボルツマン定数、Ｔは温度、Ｂは信号帯域幅である。
【００１９】
【数１】
2008136051.tif 000012
【００２０】
ここで、ＲＦＧＣＡ１３の利得を低くすることにより受信感度を劣化させることができることを説明する。ＲＦＧＣＡの利得をＧ１、ＲＦＧＣＡの雑音指数をＦ１、ミキサ１４以降の雑音指数をＦ２とすると、受信機全体の雑音指数Ｆは（数２）で表される。
【００２１】
【数２】
2008136051.tif 000013
【００２２】
つまり、ＲＦＧＣＡの利得Ｇ１を小さくすることにより、受信装置全体の雑音指数Ｆが大きくなり、その結果、（数１）における受信装置の受信感度Ｓが大きくなり受信感度が劣化する。この関係を利用し、ダイバーシティ受信モードにおける２系統の受信部２、３それぞれに対して、ＲＦＧＣＡ１３の利得を制御するＲＦＡＧＣ１６に対して制御部９から強制的に制御値を設定することにより、ダイバーシティ受信モードよりも受信感度が悪く、またシングル受信モードよりも受信感度が良い中間受信モードを作ることができる。
【００２３】
この他、中間受信モードを作る手段としては、受信部１０の各回路の電流値を制限することによりトランジスタの増幅度を制限して利得や雑音指数を劣化させることにより受信感度が劣化することが知られており、この手段を利用することができる。この場合には中間受信モードとしている期間はダイバーシティ受信モードよりも消費電力を下げられるため、さらに消費電力削減に対して効果がある。また、ＡＤＣ１９におけるＡ／Ｄ変換のビット精度を悪くすることによっても感度劣化をさせ、中間受信モードを作ることが可能である。その他にも中間受信モードを作成する方法はあるが、本発明は中間受信モードの作り方によらず、切り替えの周期的発生に起因する受信エラーの発生に対して改善効果を有するものである。
【００２４】
中間受信モードを用いて切り替えを行った場合の動作を図４を用いて説明する。中間受信モードはダイバーシティ受信モードより受信感度が悪く、かつシングル受信モードより受信感度が良くなるように作られる。図４の例ではｆが中間受信モードの受信感度で、ダイバーシティ受信モードの受信感度ｇよりも悪く、シングル受信モードの受信感度ｃよりも良くなっている。ここでダイバーシティ受信モードと中間受信モードの間の切り替え制御を考えると、中間受信モードで起動閾値となる入力レベルｅは、ダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｄよりも小さいため、レベル範囲Ａが存在せず、周期的な切り替えは発生しない。また中間受信モードとシングル受信モードの間の切り替え制御を考えると、シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａと中間受信モードで解除閾値となる入力レベルｂで定まるレベル範囲Ａにおいて、中間受信モードとシングル受信モードの周期的な切り替えが発生する。しかし、シングル受信モードでＢＥＲ限界となる入力レベルｃはｂよりも小さい値となっているためレベル範囲Ｂは存在せず、シングル受信モードとなっている期間においても受信エラーは発生しない。さらにレベル範囲Ａもなくすためには、受信感度が中間受信モードより悪く、シングル受信モードよりも良い第４ の受信モードをさらに作り、４つの受信モードを用いて切り替え制御を行うことにより可能となる。
【００２５】
本実施の形態の構成を用いて、制御を行う具体例を図６および図７を用いて説明する。
【００２６】
図６は従来の、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードを切り替える場合の制御フローの一例である。まずは、制御部９は、ＢＥＲ計測部から出力されたＢＥＲを取得する。次に、制御部９は、現在の受信モードがダイバーシティ受信モードである場合にはＢＥＲと解除閾値を比較し、ＢＥＲが解除閾値より小さい場合には受信環境が良好であるためシングル受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも大きい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。また、制御部９は、現在の受信モードがシングル受信モードである場合にはＢＥＲと起動閾値を比較し、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には受信環境が劣悪であるためダイバーシティ受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの感度差が約３ｄＢと大きいため、この制御方法では前述のとおり、レベル範囲Ａが存在するため周期的に受信モードの切換えが発生し、さらにレベル範囲Ｂも存在するため受信エラーが発生する。
【００２７】
図７は本発明における制御方法の一例である。制御部９は、ＢＥＲ取得後、シングル受信モードの場合、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。ダイバーシティ受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。また中間受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合にはダイバーシティ受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合にはシングル受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さくかつ解除閾値よりも大きい場合には何もせずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。この制御フローにより、３つの受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行うことができ、前述のとおり、レベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くする、あるいはなくすことが可能となる。
【００２８】
以上の説明より、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、本実施の形態の構成を用いることにより、周期的な切り替えが発生し、受信エラーが発生する現象を抑制し、スムーズな切り替え制御を実現することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替えを例として説明しているが、受信部が１系統のみでダイバーシティ構成を有さない受信装置においても、本発明は効果を有する。すなわち、受信部の回路構成において、受信感度は良いが消費電力は大きい高感度モードと、受信感度は悪いが消費電力は小さい省電力モードを、受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、２つの受信モードの中間の受信感度となる中間モードを用いることにより、同様にスムーズな切り替え制御を行うことが可能となる。
【００３０】
この場合においては、一般に高感度モードと省電力モードで移動受信特性（レイリー特性）の性能差が小さいあるいは同等となる。従って、受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えが有効な効果を奏するが、受信感度レベルよりも高い移動受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えの効果が小さく、場合によっては切り替えに起因する特性劣化が生ずる。この現象を回避するためには、例えば受信感度レベルよりも大きい一定レベル以上となった場合には適応切り替え制御を停止し省電力モードとする方法がある。あるいは受信装置に移動検出器（図示せず）を設け、所定速度以上の場合には適応切り替え制御を停止し省電力モードとする方法などが考えられる。
【００３１】
また、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードの適応制御に限らず、妨害特性と消費電力、周波数特性と消費電力、温度特性と消費電力など、各種受信モード間の適応切り替え制御を行う際に、それぞれの特性の中間受信モードを作ることにより受信エラーの発生をなくす効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の受信装置および制御方法は、受信性能と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境において切り替え制御を行う場合に、中間受信性能となる受信モードを利用することにより、切り替え制御による受信エラーの発生を起こさずに状態遷移を行うことができる。携帯端末向けテレビ受信機などバッテリー駆動の携帯型受信端末において、受信性能とバッテリー持続時間の両立を実現する際に、本発明は特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における受信装置のブロック図
【図２】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図３】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図４】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における受信部のブロック図
【図６】同受信装置の動作フローチャート
【図７】同受信装置の他の動作フローチャート
【符号の説明】
【００３４】
１  受信装置
２  第１受信部
３  第２受信部
４  ダイバーシティ部
５  誤り訂正部
６  デコード部
７  表示部
８  ＢＥＲ計測部
９  制御部
１０  受信部
１１  アンテナ
１２  ＲＦフィルタ
１３  ＲＦＧＣＡ
１４  ミキサ
１５  ＶＣＯ
１６  ＲＦＡＧＣ
１７  ＩＦフィルタ
１８  ＩＦＧＣＡ
１９  ＡＤＣ
２０  復調部
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高感度モードと、この高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する低感度モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記低感度モードに切り替え、前記受信部が前記低感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きい起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記高感度モードに切り替える制御部とを有し、
前記低感度モードから前記高感度モードに切り替わる入力レベルは前記高感度モードから前記低感度モードに切り替わる入力レベルより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項２】
高感度モードと、この高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する低感度モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されてキャリアノイズレベル比を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が解除閾値より大きくなれば、前記受信部を前記低感度モードに切り替え、前記受信部が前記低感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が前記解除閾値より小さい起動閾値より小さくなれば、前記受信部を前記高感度モードに切り替える制御部とを有し、
前記低感度モードから前記高感度モードに切り替わる入力レベルは前記高感度モードから前記低感度モードに切り替わる入力レベルより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記受信部はＲＦＧＣＡを有し、
前記低感度モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得は、前記高感度モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より小さい請求項１又は請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項４】
前記低感度モードにおける前記受信部の電流値は、前記高感度モードにおける前記受信部の電流値より小さい請求項１又は請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５】
前記受信部はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有し、
前記低感度モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度は、前記高感度モードにおけ
る前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より悪い請求項１又は請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項６】
第１受信部及び第２受信部を有し、前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信するダイバーシティ受信モードと、前記第１受信部と前記第２受信部のいずれか一方で信号を受信するシングル受信モードと、前記ダイバーシティ受信モードにおける受信感度より悪くて前記シングル受信モードにおける受信感度より良い受信感度を有する中間モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記ダイバーシティ受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、前記受信部が中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きな起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記ダイバシティ受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記中間モードから前記ダイバシティ受信モードに切り替わる入力レベルは前記ダイバシティ受信モードから前記中間モードに切り替わる入力レベルより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項７】
第１受信部及び第２受信部を有し、前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信するダイバーシティ受信モードと、前記第１受信部と前記第２受信部のいずれか一方で信号を受信するシングル受信モードと、前記ダイバーシティ受信モードにおける受信感度より悪くて前記シングル受信モードにおける受信感度より良い受信感度を有する中間モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されてキャリアノイズレベル比を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記ダイバーシティ受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が解除閾値より大きくなれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、前記受信部が中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が前記解除閾値より小さな起動閾値より小さくなれば、前記受信部を前記ダイバシティ受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記中間モードから前記ダイバシティ受信モードに切り替わる入力レベルは前記ダイバシティ受信モードから前記中間モードに切り替わる入力レベルより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項８】
前記第１受信部及び前記第２受信部はそれぞれＲＦＧＣＡを有し、
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、前記中間モードにおける一方又は両方の前記ＲＦＧＣＡの利得は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より小さい請求項６又は請求項７に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項９】
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、前記中間モードにおける一方又は両方の前記受信部の電流値は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記受信部の電流値より小さい請求項６又は請求項７に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１０】
前記第１受信部及び前記第２受信部はそれぞれアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有し、
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、
前記中間モードにおける一方又は両方の前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より悪い請求項６又は請求項７に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１１】
第１受信モードと、この第１受信モードにおける動作電力より小さい動作電力で動作する第３受信モードと、前記第１受信モードにおける動作電力より小さくて前記第３受信モードにおける動作電力より大きい動作電力で動作する第２受信モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記第１受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記第２受信モードに切り替え、前記受信部が第２受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きい起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記第１受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記第２受信モードから前記第１受信モードに切り替わる入力レベルは前記第１受信モードから前記第２受信モードに切り替わる入力レベルより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項１２】
第１受信モードと、この第１受信モードにおける動作電力より小さい動作電力で動作する第３受信モードと、前記第１受信モードにおける動作電力より小さくて前記第３受信モードにおける動作電力より大きい動作電力で動作する第２受信モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されてキャリアノイズレベル比を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記第１受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が解除閾値より大きくなれば、前記受信部を前記第２受信モードに切り替え、前記受信部が第２受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が前記解除閾値より小さい起動閾値より小さくなれば、前記受信部を前記第１受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記第２受信モードから前記第１受信モードに切り替わる入力レベルは前記第１受信モードから前記第２受信モードに切り替わる入力レベルより小さいデジタル放送受信装置。  
【請求項１３】
前記第３受信モードの妨害特性は、前記第１受信モードの妨害特性より劣悪であり、
前記第２受信モードの妨害特性は、前記第１受信モードの妨害特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの妨害特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１４】
前記第３受信モードの周波数特性は、前記第１受信モードの周波数特性より劣悪であり、前記第２受信モードの周波数特性は、前記第１受信モードの周波数特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの周波数特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１５】
前記第３受信モードの温度特性は、前記第１受信モードの温度特性より劣悪であり、
前記第２受信モードの温度特性は、前記第１受信モードの温度特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの温度特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１６】
受信感度が異なる４以上の受信モードを有する請求項１から請求項１５のいずれか１つに記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか１つに記載されたデジタル放送受信装置の出力側に順に接続されたデコード部と、表示部とを有するデジタル放送受信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信性能と動作電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替えるデジタル放送受信装置とこれを用いたデジタル放送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の携帯受信端末においてダイバーシティ受信方式の採用が進んでいる。すなわち、小型端末では受信アンテナを小さくする必要があるため低利得のアンテナとなり、また利用者が移動しながら受信するなど受信環境が劣悪であるため、２本のアンテナを用いそれぞれの受信信号を選択あるいは合成するダイバーシティ受信により、大幅に受信感度を改善することができる。
【０００３】
しかし、ダイバーシティ受信方式はアンテナおよび受信部を２系統有するため、バッテリーで駆動される携帯端末においては、消費電力の増加が課題となる。
【０００４】
そこで、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として高感度にし、受信環境が良好な場合には１系統のみの受信部で受信（以下、シングル受信）して低消費電力とすることにより、受信性能改善と消費電力低減の両立を図る手法が提案されている。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１５０４９７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、ダイバーシティ受信はシングル受信に比べて大幅に良好な受信感度を有するため、受信環境に応じた切り替え制御を行った場合に、ダイバーシティ受信とシングル受信の切り替えが頻発し、受信エラーが発生する場合がある。
【０００７】
すなわち、ダイバーシティ受信の受信感度となる入力レベルとシングル受信の受信感度となる入力レベルの中間の入力レベルにおいては、シングル受信では受信不可となり、ダイバーシティ受信では十分なマージンを持って受信できる入力レベル範囲が存在するため、この入力レベル範囲においてはシングル受信とダイバーシティ受信の切り替えが頻発する。
【０００８】
そこで本発明は、受信モードの切り替えの頻発をなくし、受信エラーの発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為に、本発明のデジタル放送受信装置は、高感度モードと、この高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する低感度モードとを切り替え可能な受信部と、この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記低感度モードに切り替え、前記受信部が前記低感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きい起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記高感度モードに切り替える制御部とを有し、前記低感度モードから前記高感度モードに切り替わる入力レベルは前記高感度モードから前記低感度モードに切り替わる入力レベルより小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、高感度モードと低感度モードの感度差が小さくなるため、切り替え制御の際の切り替え頻発を防ぐことができ、受信エラーの発生を抑制しながら受信モード間の状態遷移を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態１について説明する。
【００１２】
図１において、受信装置１は第１受信部２と、第２受信部３と、これら第１受信部２と第２受信部３の出力側に接続されたダイバーシティ部４と、このダイバーシティ部４の出力側に接続された誤り訂正部５と、この誤り訂正部５の出力側に接続されたデコード部６
と、このデコード部６の出力側に接続された表示部７と、誤り訂正部５に接続されたＢ
Ｅ Ｒ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）計測部８と、このＢＥＲ計測部８からの信号に基
づき第１受信部２と第２受信部３とを制御する制御部９とから構成される。なお受信装置１の構成としては、これら構成要素を全て有する場合もあるし、これら構成要素のうち、１個あるいは複数個を有する場合もある。
【００１３】
この構成において、受信装置１は第１受信部２と第２受信部３を用いてダイバーシティを行うダイバーシティ受信モード、あるいは第１受信部２または第２受信部３のいずれか一方のみを用い他方を電源ＯＦＦとするシングル受信モードで動作することができる。また、いずれの受信モードであっても誤り訂正部５が出力する信号をデコード部６において受信信号を送信側のデータに復元し、この復元されたデータを表示部７で表示することができる。
【００１４】
図２はダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示したものである。横軸は受信部への入力レベルで縦軸は受信信号の誤り率（ＢＥＲ）を示している。受信感度は一般に、ＢＥＲが、デコード部において送信データを正常に復元できる限界値（以下、ＢＥＲ限界）となる入力レベルで定義される。図２の例においては、シングル受信モードの受信感度は−９８ｄＢｍで、ダイバーシティ受信モードの受信感度は−１
０１ｄＢｍであり、ダイバーシティ受信モードがシングル受信モードに比べて３ｄＢだ
け感度が良好である。一方、高周波回路で構成される受信部は一般に消費電力が大きいため、ダイバーシティ受信モードとした場合の消費電力は、一方の受信部を電源ＯＦＦとするシングル受信モードの消費電力に比べて大幅に増大する。なお、上記例における各数値（ −９８ｄＢｍ、−１０１ｄＢｍ、３ｄＢ）は受信装置１の性能に依存するものであり、一例として示したものである。
【００１５】
制御部９は受信環境に応じてダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替え制御を行う。受信環境を取得する手段として、自動利得制御電圧（ＡＧＣ）やキャリアノイズレベル比（Ｃ／Ｎ）、ＢＥＲなど種々の方法があるが、本実施の形態においてはＢＥＲを用いる方法を例として説明する。すなわち、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも小さい場合には受信部への入力レベルが大きく受信環境が良好と判断し、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替える（以下、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を解除閾値と呼ぶ）。一方、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも大きい場合には受信部への入力レベルが小さく受信環境が劣悪と判断し、シングル受信モードからダイバーシティ受信モードに切り替える（以下、シングル受信モードからダイバーシティ受信
モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を起動閾値と呼ぶ）。この制御により、受信環境が良好な場合にはシングル受信モードとして消費電力を削減することができ、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として受信性能を確保することができる。
【００１６】
しかし、シングル受信モードの受信感度とダイバーシティ受信モードの受信感度の差が約３ｄＢと大きいため、これらの中間の入力レベルにおいては切り替えが頻発する現象が起こる。図３を用いてこの現象を説明する。図３には前述の解除閾値と起動閾値が示されている。シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａ以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ａ）
では、シングル受信モードの場合にはＢＥＲが起動閾値より大きくなるため、制御部９
はダイバーシティ受信モードに切り替えを行い、ダイバーシティ受信モードの場合にはＢＥＲが解除閾値よりも小さいため、制御部９はシングル受信モードに切り替えを行う。その結果、周期的にシングル受信モードとダイバーシティ受信モードが切り替わることになり、受信装置１がこのレベル範囲Ａに定常的に存在する場合には受信モードの切り替えが頻発することになる。さらに、シングル受信モードで誤り限界となる入力レベルｂ（すなわち、感度レベル）以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ｂ）では、切り替えが周期的に発生する結果、受信エラーが発生する。つまり、シングル受信モードとなっている期間はＢＥＲ限界以上の誤りが発生し、後段のデコード部６で送信データを正常に復元できない。なお、解除閾値を小さく設定することによってレベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くすることもできるが、ＢＥＲの測定精度を上げるためには測定時間を長くする必要があり、受信環境の変化に対する追従性が遅くなる。具体例として、携帯端末向けのデジタル放送（ワンセグ）においては、ＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）のデータ伝送速度が約４１６ｋｂｐｓであるため、ＢＥＲを１Ｅ−６の精度で計測する場合には約２秒間測定する必要があり、適応制御の追従性として許容できない。
【００１７】
そこで、本発明はダイバーシティ受信モードの受信感度よりも悪く、かつシングル受信モードの受信感度よりも良い受信感度を有する第３の受信モード（以下、中間受信モード）を用いる。中間受信モードはダイバーシティ受信モードをなんらかの方法で感度劣化させることにより作ることができる。
【００１８】
中間受信モードを作る一例として受信部に含まれるＲＦＧＣＡ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ  Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｍｐ）の利得を低くする方法があり、図５を用いて説明する。図５における受信部１０は、図１における第１受信部２又は第２受信部３である。図５において、受信部１０は、アンテナ１１と、アンテナ１１に接続されたＲＦフィルタ１２と、ＲＦフィルタ１２および後述のＲＦＡＧＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１６に接続されたＲＦＧＣＡ１３と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１５と、ＲＦＧＣＡ１３およびＶＣＯ１５に接続されたミキサ１４と、ミキサ１４に接続されたＩＦフィルタ１７と、ＩＦフィルタ１７に接続されたＩＦＧＣＡ１８と、ＩＦＧＣＡ１８に接続されたＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９と、ＡＤＣ１９に接続された復調部２０と、ミキサ１４に接続されたＲＦＡＧＣ１６で構成される。また受信部１０の外部にある制御部９はＲＦＡＧＣ１６に接続されている。この構成を用いて受信部１０は、アンテナ１１で受信した受信信号に含まれる不要波をＲＦフィルタ１２で抑圧し、ＲＦＧＣＡ１３で信号レベルが所定レベル範囲となるように制御を行う。次に、受信部１０は、ＶＣＯ１５が出力するローカル信号とＲＦＧＣＡ１３の出力信号をミキサ１４で混合し所定の中間周波数（ＩＦ）に変換する。次に、受信部１０は、ミキサ１４の出力信号に対してＩＦフィルタ１７で所望帯域以外の不要波を除くことにより最終的な信号濾過を行い、さらにＩＦＧＣＡ１８においてＡＤＣ１９の入力レンジに合うように利得制御を行う。次に、受信部１０は、Ａ／ＤコンバータであるＡＤＣ１９でＩＦＧＣＡ１８の出力信号をＡ／Ｄ変換することによりデジタル信号への変換を行い、復調部２０で復調して後段のダイバーシティ部（図示せず）に接続される。一般に受信装置の受信感度Ｓは信号帯域幅と温度で決まる雑音指数と、受信機の構成で決まる雑音指数Ｆと、信号の変調方式で定まる所要Ｃ／Ｎから定まり、（数１）で表される。ここで、Ｋはボルツマン定数、Ｔは温度、Ｂは信号帯域幅である。
【００１９】
【数１】
2008136051.tif 000014
【００２０】
ここで、ＲＦＧＣＡ１３の利得を低くすることにより受信感度を劣化させることができることを説明する。ＲＦＧＣＡの利得をＧ１、ＲＦＧＣＡの雑音指数をＦ１、ミキサ１４以降の雑音指数をＦ２とすると、受信機全体の雑音指数Ｆは（数２）で表される。
【００２１】
【数２】
2008136051.tif 000015
【００２２】
つまり、ＲＦＧＣＡの利得Ｇ１を小さくすることにより、受信装置全体の雑音指数Ｆが大きくなり、その結果、（数１）における受信装置の受信感度Ｓが大きくなり受信感度が劣化する。この関係を利用し、ダイバーシティ受信モードにおける２系統の受信部２、３それぞれに対して、ＲＦＧＣＡ１３の利得を制御するＲＦＡＧＣ１６に対して制御部９から強制的に制御値を設定することにより、ダイバーシティ受信モードよりも受信感度が悪く、またシングル受信モードよりも受信感度が良い中間受信モードを作ることができる。
【００２３】
この他、中間受信モードを作る手段としては、受信部１０の各回路の電流値を制限することによりトランジスタの増幅度を制限して利得や雑音指数を劣化させることにより受信感度が劣化することが知られており、この手段を利用することができる。この場合には中間受信モードとしている期間はダイバーシティ受信モードよりも消費電力を下げられるため、さらに消費電力削減に対して効果がある。また、ＡＤＣ１９におけるＡ／Ｄ変換のビット精度を悪くすることによっても感度劣化をさせ、中間受信モードを作ることが可能である。その他にも中間受信モードを作成する方法はあるが、本発明は中間受信モードの作り方によらず、切り替えの周期的発生に起因する受信エラーの発生に対して改善効果を有するものである。
【００２４】
中間受信モードを用いて切り替えを行った場合の動作を図４を用いて説明する。中間受信モードはダイバーシティ受信モードより受信感度が悪く、かつシングル受信モードより受信感度が良くなるように作られる。図４の例ではｆが中間受信モードの受信感度で、ダイバーシティ受信モードの受信感度ｇよりも悪く、シングル受信モードの受信感度ｃよりも良くなっている。ここでダイバーシティ受信モードと中間受信モードの間の切り替え制御を考えると、中間受信モードで起動閾値となる入力レベルｅは、ダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｄよりも小さいため、レベル範囲Ａが存在せず、周期的な切り替えは発生しない。また中間受信モードとシングル受信モードの間の切り替え制御を考えると、シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａと中間受信モードで解除閾値となる入力レベルｂで定まるレベル範囲Ａにおいて、中間受信モードとシングル受信モードの周期的な切り替えが発生する。しかし、シングル受信モードでＢＥＲ限界となる入力レベルｃはｂよりも小さい値となっているためレベル範囲Ｂは存在せず、シングル受信モードとなっている期間においても受信エラーは発生しない。さらにレベル範囲Ａもなくすためには、受信感度が中間受信モードより悪く、シングル受信モードよりも良い第４
の受信モードをさらに作り、４つの受信モードを用いて切り替え制御を行うことにより
可能となる。
【００２５】
本実施の形態の構成を用いて、制御を行う具体例を図６および図７を用いて説明する。
【００２６】
図６は従来の、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードを切り替える場合の制御フローの一例である。まずは、制御部９は、ＢＥＲ計測部から出力されたＢＥＲを取得する。次に、制御部９は、現在の受信モードがダイバーシティ受信モードである場合にはＢＥＲと解除閾値を比較し、ＢＥＲが解除閾値より小さい場合には受信環境が良好であるためシングル受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも大きい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。また、制御部９は、現在の受信モードがシングル受信モードである場合にはＢＥＲと起動閾値を比較し、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には受信環境が劣悪であるためダイバーシティ受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの感度差が約３ｄＢと大きいため、この制御方法では前述のとおり、レベル範囲Ａが存在するため周期的に受信モードの切換えが発生し、さらにレベル範囲Ｂも存在するため受信エラーが発生する。
【００２７】
図７は本発明における制御方法の一例である。制御部９は、ＢＥＲ取得後、シングル受信モードの場合、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。ダイバーシティ受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。また中間受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合にはダイバーシティ受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合にはシングル受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さくかつ解除閾値よりも大きい場合には何もせずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。この制御フローにより、３つの受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行うことができ、前述のとおり、レベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くする、あるいはなくすことが可能となる。
【００２８】
以上の説明より、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、本実施の形態の構成を用いることにより、周期的な切り替えが発生し、受信エラーが発生する現象を抑制し、スムーズな切り替え制御を実現することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替えを例として説明しているが、受信部が１系統のみでダイバーシティ構成を有さない受信装置においても、本発明は効果を有する。すなわち、受信部の回路構成において、受信感度が良い高感度モードと、受信感度が悪い低感度モードを、受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、低感度モードから高感度モードに切り替わる入力レベルを高感度モードから低感度モードに切り替わる入力レベルより小さくすることにより、同様にスムーズな切り替え制御を行うことが可能となる。
【００３０】
この場合においては、一般に高感度モードと低感度モードで移動受信特性（レイリー特性）の性能差が小さいあるいは同等となる。従って、受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えが有効な効果を奏するが、受信感度レベルよりも高い移動受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えの効果が小さく、場合によっては切り替えに起因する特性劣化が生ずる。この現象を回避するためには、例えば受信感度レベルよりも大きい一定レベル以上となった場合には適応切り替え制御を停止し低感度モードとする方法がある。あるいは受信装置に移動検出器（図示せず）を設け、所定速度以上の場合には適応切り替え制御を停止し低感度モードとする方法などが考えられる。
【００３１】
また、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードの適応制御に限らず、妨害特性と消費電力、周波数特性と消費電力、温度特性と消費電力など、各種受信モード間の適応切り替え制御を行う際に、それぞれの特性の中間受信モードを作ることにより受信エラーの発生をなくす効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の受信装置および制御方法は、受信性能と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境において切り替え制御を行う場合に、低感度モードから高感度モードに切り替わる入力レベルを高感度モードから低感度モードに切り替わる入力レベルより小さくすることにより、切り替え制御による受信エラーの発生を起こさずに状態遷移を行うことができる。携帯端末向けテレビ受信機などバッテリー駆動の携帯型受信端末において、受信性能とバッテリー持続時間の両立を実現する際に、本発明は特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における受信装置のブロック図
【図２】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図３】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図４】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における受信部のブロック図
【図６】同受信装置の動作フローチャート
【図７】同受信装置の他の動作フローチャート
【符号の説明】
【００３４】
１  受信装置
２  第１受信部
３  第２受信部
４  ダイバーシティ部
５  誤り訂正部
６  デコード部
７  表示部
８  ＢＥＲ計測部
９  制御部
１０  受信部
１１  アンテナ
１２  ＲＦフィルタ
１３  ＲＦＧＣＡ
１４  ミキサ
１５  ＶＣＯ
１６  ＲＦＡＧＣ
１７  ＩＦフィルタ
１８  ＩＦＧＣＡ
１９  ＡＤＣ
２０  復調部
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月31日(2008.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高感度モードと、この高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する低感度モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記低感度モードに切り替え、前記受信部が前記低感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きい起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記高感度モードに切り替える制御部とを有し、
前記低感度モードから前記高感度モードに切り替わる入力レベルは前記高感度モードから前記低感度モードに切り替わる入力レベルより小さく、かつ
前記低感度モードと前記高感度モードの感度差は３ｄＢより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項２】
高感度モードと、この高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する低感度モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されてキャリアノイズレベル比を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が解除閾値より大きくなれば、前記受信部を前記低感度モードに切り替え、前記受信部が前記低感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が前記解除閾値より小さい起動閾値より小さくなれば、前記受信部を前記高感度モードに切り替える制御部とを有し、
前記低感度モードから前記高感度モードに切り替わる入力レベルは前記高感度モードから前記低感度モードに切り替わる入力レベルより小さく、かつ
前記低感度モードと前記高感度モードの感度差は３ｄＢより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記受信部はＲＦＧＣＡを有し、
前記低感度モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得は、前記高感度モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より小さい請求項１又は請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項４】
前記低感度モードにおける前記受信部の電流値は、前記低感度モードにおける前記受信部の電流値より小さい請求項１又は請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項５】
前記受信部はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有し、
前記低感度モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度は、前記高感度モードにおけ
る前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より悪い請求項１又は請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項６】
第１受信部及び第２受信部を有し、前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信するダイバーシティ受信モードと、前記第１受信部と前記第２受信部のいずれか一方で信号を受信するシングル受信モードと、前記ダイバーシティ受信モードにおける受信感度より悪くて前記シングル受信モードにおける受信感度より良い受信感度を有する中間モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記ダイバーシティ受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、前記受信部が中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きな起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記ダイバーシティ受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記中間モードから前記ダイバーシティ受信モードに切り替わる入力レベルは前記ダイバーシティ受信モードから前記中間モードに切り替わる入力レベルより小さく、かつ
前記ダイバーシティ受信モードと前記中間モードの感度差は３ｄＢより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項７】
第１受信部及び第２受信部を有し、前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信するダイバーシティ受信モードと、前記第１受信部と前記第２受信部のいずれか一方で信号を受信するシングル受信モードと、前記ダイバーシティ受信モードにおける受信感度より悪くて前記シングル受信モードにおける受信感度より良い受信感度を有する中間モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されてキャリアノイズレベル比を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記ダイバーシティ受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が解除閾値より大きくなれば、前記受信部を前記中間モードに切り替え、前記受信部が中間モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が前記解除閾値より小さな起動閾値より小さくなれば、前記受信部を前記ダイバーシティ受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記中間モードから前記ダイバーシティ受信モードに切り替わる入力レベルは前記ダイバーシティ受信モードから前記中間モードに切り替わる入力レベルより小さく、かつ
前記ダイバーシティ受信モードと前記中間モードの感度差は３ｄＢより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項８】
前記第１受信部及び前記第２受信部はそれぞれＲＦＧＣＡを有し、
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、前記中間モードにおける一方又は両方の前記ＲＦＧＣＡの利得は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記ＲＦＧＣＡの利得より小さい請求項６又は請求項７に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項９】
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、前記中間モードにおける一方又は両方の前記受信部の電流値は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記受信部の電流値より小さい請求項６又は請求項７に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１０】
前記第１受信部及び前記第２受信部はそれぞれアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを有し、
前記中間モードにおいて前記受信部は前記第１受信部及び前記第２受信部で信号を受信すると共に、
前記中間モードにおける一方又は両方の前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度は、前記ダイバーシティ受信モードにおける前記Ａ／Ｄコンバータの変換精度より悪い請求項６又は請求項７に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１１】
第１受信モードと、この第１受信モードにおける動作電力より小さい動作電力で動作する第３受信モードと、前記第１受信モードにおける動作電力より小さくて前記第３受信モードにおける動作電力より大きい動作電力で動作する第２受信モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記第１受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記第２受信モードに切り替え、前記受信部が第２受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きい起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記第１受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記第２受信モードから前記第１受信モードに切り替わる入力レベルは前記第１受信モードから前記第２受信モードに切り替わる入力レベルより小さく、かつ
前記第１受信モードと前記第２受信モードの感度差は３ｄＢより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項１２】
第１受信モードと、この第１受信モードにおける動作電力より小さい動作電力で動作する第３受信モードと、前記第１受信モードにおける動作電力より小さくて前記第３受信モードにおける動作電力より大きい動作電力で動作する第２受信モードとを切り替え可能な受信部と、
この受信部の出力側に接続されてキャリアノイズレベル比を取得する受信環境取得部と、
前記受信部が前記第１受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が解除閾値より大きくなれば、前記受信部を前記第２受信モードに切り替え、前記受信部が第２受信モードの場合に、前記受信環境取得部が取得するキャリアノイズレベル比が前記解除閾値より小さい起動閾値より小さくなれば、前記受信部を前記第１受信モードに切り替える制御部とを有し、
前記第２受信モードから前記第１受信モードに切り替わる入力レベルは前記第１受信モードから前記第２受信モードに切り替わる入力レベルより小さく、かつ
前記第１受信モードと前記第２受信モードの感度差は３ｄＢより小さいデジタル放送受信装置。
【請求項１３】
前記第３受信モードの妨害特性は、前記第１受信モードの妨害特性より劣悪であり、
前記第２受信モードの妨害特性は、前記第１受信モードの妨害特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの妨害特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１４】
前記第３受信モードの周波数特性は、前記第１受信モードの周波数特性より劣悪であり、前記第２受信モードの周波数特性は、前記第１受信モードの周波数特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの周波数特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１５】
前記第３受信モードの温度特性は、前記第１受信モードの温度特性より劣悪であり、
前記第２受信モードの温度特性は、前記第１受信モードの温度特性より劣悪であると共に前記第３受信モードの温度特性より良好である請求項１１又は請求項１２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１６】
受信感度が異なる４以上の受信モードを有する請求項１から請求項１５のいずれか１つに記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか１つに記載されたデジタル放送受信装置の出力側に順に接続されたデコード部と、表示部とを有するデジタル放送受信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信性能と動作電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替えるデジタル放送受信装置とこれを用いたデジタル放送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の携帯受信端末においてダイバーシティ受信方式の採用が進んでいる。すなわち、小型端末では受信アンテナを小さくする必要があるため低利得のアンテナとなり、また利用者が移動しながら受信するなど受信環境が劣悪であるため、２本のアンテナを用いそれぞれの受信信号を選択あるいは合成するダイバーシティ受信により、大幅に受信感度を改善することができる。
【０００３】
しかし、ダイバーシティ受信方式はアンテナおよび受信部を２系統有するため、バッテリーで駆動される携帯端末においては、消費電力の増加が課題となる。
【０００４】
そこで、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として高感度にし、受信環境が良好な場合には１系統のみの受信部で受信（以下、シングル受信）して低消費電力とすることにより、受信性能改善と消費電力低減の両立を図る手法が提案されている。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１５０４９７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、ダイバーシティ受信はシングル受信に比べて大幅に良好な受信感度を有するため、受信環境に応じた切り替え制御を行った場合に、ダイバーシティ受信とシングル受信の切り替えが頻発し、受信エラーが発生する場合がある。
【０００７】
すなわち、ダイバーシティ受信の受信感度となる入力レベルとシングル受信の受信感度となる入力レベルの中間の入力レベルにおいては、シングル受信では受信不可となり、ダイバーシティ受信では十分なマージンを持って受信できる入力レベル範囲が存在するため、この入力レベル範囲においてはシングル受信とダイバーシティ受信の切り替えが頻発する。
【０００８】
そこで本発明は、受信モードの切り替えの頻発をなくし、受信エラーの発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為に、本発明のデジタル放送受信装置は、高感度モードと、この高感度モードにおける受信感度より悪い受信感度を有する低感度モードとを切り替え可能な受信部と、この受信部の出力側に接続されて受信信号の誤り率を取得する受信環境取得部と、前記受信部が前記高感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が解除閾値より小さくなれば、前記受信部を前記低感度モードに切り替え、前記受信部が前記低感度モードの場合に、前記受信環境取得部が取得する受信信号の誤り率が前記解除閾値より大きい起動閾値より大きくなれば、前記受信部を前記高感度モードに切り替える制御部とを有し、前記低感度モードから前記高感度モードに切り替わる入力レベルは前記高感度モードから前記低感度モードに切り替わる入力レベルより小さく、かつ前記低感度モードと前記高感度モードの感度差は３ｄＢより小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、高感度モードと低感度モードの感度差が小さくなるため、切り替え制御の際の切り替え頻発を防ぐことができ、受信エラーの発生を抑制しながら受信モード間の状態遷移を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態１について説明する。
【００１２】
図１において、受信装置１は第１受信部２と、第２受信部３と、これら第１受信部２と第２受信部３の出力側に接続されたダイバーシティ部４と、このダイバーシティ部４の出力側に接続された誤り訂正部５と、この誤り訂正部５の出力側に接続されたデコード部６
と、このデコード部６の出力側に接続された表示部７と、誤り訂正部５に接続されたＢ
Ｅ Ｒ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）計測部８と、このＢＥＲ計測部８からの信号に基
づき第１受信部２と第２受信部３とを制御する制御部９とから構成される。なお受信装置１の構成としては、これら構成要素を全て有する場合もあるし、これら構成要素のうち、１個あるいは複数個を有する場合もある。
【００１３】
この構成において、受信装置１は第１受信部２と第２受信部３を用いてダイバーシティを行うダイバーシティ受信モード、あるいは第１受信部２または第２受信部３のいずれか一方のみを用い他方を電源ＯＦＦとするシングル受信モードで動作することができる。また、いずれの受信モードであっても誤り訂正部５が出力する信号をデコード部６において受信信号を送信側のデータに復元し、この復元されたデータを表示部７で表示することができる。
【００１４】
図２はダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示したものである。横軸は受信部への入力レベルで縦軸は受信信号の誤り率（ＢＥＲ）を示している。受信感度は一般に、ＢＥＲが、デコード部において送信データを正常に復元できる限界値（以下、ＢＥＲ限界）となる入力レベルで定義される。図２の例においては、シングル受信モードの受信感度は−９８ｄＢｍで、ダイバーシティ受信モードの受信感度は−１
０１ｄＢｍであり、ダイバーシティ受信モードがシングル受信モードに比べて３ｄＢだ
け感度が良好である。一方、高周波回路で構成される受信部は一般に消費電力が大きいため、ダイバーシティ受信モードとした場合の消費電力は、一方の受信部を電源ＯＦＦとするシングル受信モードの消費電力に比べて大幅に増大する。なお、上記例における各数値（ −９８ｄＢｍ、−１０１ｄＢｍ、３ｄＢ）は受信装置１の性能に依存するものであり、一例として示したものである。
【００１５】
制御部９は受信環境に応じてダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替え制御を行う。受信環境を取得する手段として、自動利得制御電圧（ＡＧＣ）やキャリアノイズレベル比（Ｃ／Ｎ）、ＢＥＲなど種々の方法があるが、本実施の形態においてはＢＥＲを用いる方法を例として説明する。すなわち、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも小さい場合には受信部への入力レベルが大きく受信環境が良好と判断し、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替える（以下、ダイバーシティ受信モードからシングル受信モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を解除閾値と呼ぶ）。一方、ＢＥＲ計測部８が出力するＢＥＲが予め設定した閾値よりも大きい場合には受信部への入力レベルが小さく受信環境が劣悪と判断し、シングル受信モードからダイバーシティ受信モードに切り替える（以下、シングル受信モードからダイバーシティ受信
モードに切り替えるためのＢＥＲの閾値を起動閾値と呼ぶ）。この制御により、受信環境が良好な場合にはシングル受信モードとして消費電力を削減することができ、受信環境が劣悪な場合にはダイバーシティ受信として受信性能を確保することができる。
【００１６】
しかし、シングル受信モードの受信感度とダイバーシティ受信モードの受信感度の差が約３ｄＢと大きいため、これらの中間の入力レベルにおいては切り替えが頻発する現象が起こる。図３を用いてこの現象を説明する。図３には前述の解除閾値と起動閾値が示されている。シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａ以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ａ）
では、シングル受信モードの場合にはＢＥＲが起動閾値より大きくなるため、制御部９
はダイバーシティ受信モードに切り替えを行い、ダイバーシティ受信モードの場合にはＢＥＲが解除閾値よりも小さいため、制御部９はシングル受信モードに切り替えを行う。その結果、周期的にシングル受信モードとダイバーシティ受信モードが切り替わることになり、受信装置１がこのレベル範囲Ａに定常的に存在する場合には受信モードの切り替えが頻発することになる。さらに、シングル受信モードで誤り限界となる入力レベルｂ（すなわち、感度レベル）以下で、かつダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｃ以上となるレベル範囲（以下、レベル範囲Ｂ）では、切り替えが周期的に発生する結果、受信エラーが発生する。つまり、シングル受信モードとなっている期間はＢＥＲ限界以上の誤りが発生し、後段のデコード部６で送信データを正常に復元できない。なお、解除閾値を小さく設定することによってレベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くすることもできるが、ＢＥＲの測定精度を上げるためには測定時間を長くする必要があり、受信環境の変化に対する追従性が遅くなる。具体例として、携帯端末向けのデジタル放送（ワンセグ）においては、ＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）のデータ伝送速度が約４１６ｋｂｐｓであるため、ＢＥＲを１Ｅ−６の精度で計測する場合には約２秒間測定する必要があり、適応制御の追従性として許容できない。
【００１７】
そこで、本発明はダイバーシティ受信モードの受信感度よりも悪く、かつシングル受信モードの受信感度よりも良い受信感度を有する第３の受信モード（以下、中間受信モード）を用いる。中間受信モードはダイバーシティ受信モードをなんらかの方法で感度劣化させることにより作ることができる。
【００１８】
中間受信モードを作る一例として受信部に含まれるＲＦＧＣＡ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ  Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｍｐ）の利得を低くする方法があり、図５を用いて説明する。図５における受信部１０は、図１における第１受信部２又は第２受信部３である。図５において、受信部１０は、アンテナ１１と、アンテナ１１に接続されたＲＦフィルタ１２と、ＲＦフィルタ１２および後述のＲＦＡＧＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１６に接続されたＲＦＧＣＡ１３と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１５と、ＲＦＧＣＡ１３およびＶＣＯ１５に接続されたミキサ１４と、ミキサ１４に接続されたＩＦフィルタ１７と、ＩＦフィルタ１７に接続されたＩＦＧＣＡ１８と、ＩＦＧＣＡ１８に接続されたＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９と、ＡＤＣ１９に接続された復調部２０と、ミキサ１４に接続されたＲＦＡＧＣ１６で構成される。また受信部１０の外部にある制御部９はＲＦＡＧＣ１６に接続されている。この構成を用いて受信部１０は、アンテナ１１で受信した受信信号に含まれる不要波をＲＦフィルタ１２で抑圧し、ＲＦＧＣＡ１３で信号レベルが所定レベル範囲となるように制御を行う。次に、受信部１０は、ＶＣＯ１５が出力するローカル信号とＲＦＧＣＡ１３の出力信号をミキサ１４で混合し所定の中間周波数（ＩＦ）に変換する。次に、受信部１０は、ミキサ１４の出力信号に対してＩＦフィルタ１７で所望帯域以外の不要波を除くことにより最終的な信号濾過を行い、さらにＩＦＧＣＡ１８においてＡＤＣ１９の入力レンジに合うように利得制御を行う。次に、受信部１０は、Ａ／ＤコンバータであるＡＤＣ１９でＩＦＧＣＡ
１８の出力信号をＡ／Ｄ変換することによりデジタル信号への変換を行い、復調部２０で復調して後段のダイバーシティ部（図示せず）に接続される。一般に受信装置の受信感度Ｓは信号帯域幅と温度で決まる雑音指数と、受信機の構成で決まる雑音指数Ｆと、信号の変調方式で定まる所要Ｃ／Ｎから定まり、（数１）で表される。ここで、Ｋはボルツマン定数、Ｔは温度、Ｂは信号帯域幅である。
【００１９】
【数１】
2008136051.tif 000016
【００２０】
ここで、ＲＦＧＣＡ１３の利得を低くすることにより受信感度を劣化させることができることを説明する。ＲＦＧＣＡの利得をＧ１、ＲＦＧＣＡの雑音指数をＦ１、ミキサ１４以降の雑音指数をＦ２とすると、受信機全体の雑音指数Ｆは（数２）で表される。
【００２１】
【数２】
2008136051.tif 000017
【００２２】
つまり、ＲＦＧＣＡの利得Ｇ１を小さくすることにより、受信装置全体の雑音指数Ｆが大きくなり、その結果、（数１）における受信装置の受信感度Ｓが大きくなり受信感度が劣化する。この関係を利用し、ダイバーシティ受信モードにおける２系統の受信部２、３それぞれに対して、ＲＦＧＣＡ１３の利得を制御するＲＦＡＧＣ１６に対して制御部９から強制的に制御値を設定することにより、ダイバーシティ受信モードよりも受信感度が悪く、またシングル受信モードよりも受信感度が良い中間受信モードを作ることができる。
【００２３】
この他、中間受信モードを作る手段としては、受信部１０の各回路の電流値を制限することによりトランジスタの増幅度を制限して利得や雑音指数を劣化させることにより受信感度が劣化することが知られており、この手段を利用することができる。この場合には中間受信モードとしている期間はダイバーシティ受信モードよりも消費電力を下げられるため、さらに消費電力削減に対して効果がある。また、ＡＤＣ１９におけるＡ／Ｄ変換のビット精度を悪くすることによっても感度劣化をさせ、中間受信モードを作ることが可能である。その他にも中間受信モードを作成する方法はあるが、本発明は中間受信モードの作り方によらず、切り替えの周期的発生に起因する受信エラーの発生に対して改善効果を有するものである。
【００２４】
中間受信モードを用いて切り替えを行った場合の動作を図４を用いて説明する。中間受信モードはダイバーシティ受信モードより受信感度が悪く、かつシングル受信モードより受信感度が良くなるように作られる。図４の例ではｆが中間受信モードの受信感度で、ダイバーシティ受信モードの受信感度ｇよりも悪く、シングル受信モードの受信感度ｃよりも良くなっている。ここでダイバーシティ受信モードと中間受信モードの間の切り替え制御を考えると、中間受信モードで起動閾値となる入力レベルｅは、ダイバーシティ受信モードで解除閾値となる入力レベルｄよりも小さいため、レベル範囲Ａが存在せず、周期的な切り替えは発生しない。また中間受信モードとシングル受信モードの間の切り替え制御を考えると、シングル受信モードで起動閾値となる入力レベルａと中間受信モードで解除閾値となる入力レベルｂで定まるレベル範囲Ａにおいて、中間受信モードとシングル受信モードの周期的な切り替えが発生する。しかし、シングル受信モードでＢＥＲ限界となる入力レベルｃはｂよりも小さい値となっているためレベル範囲Ｂは存在せず、シングル受信モードとなっている期間においても受信エラーは発生しない。さらにレベル範囲Ａもなくすためには、受信感度が中間受信モードより悪く、シングル受信モードよりも良い第４
の受信モードをさらに作り、４つの受信モードを用いて切り替え制御を行うことにより
可能となる。
【００２５】
本実施の形態の構成を用いて、制御を行う具体例を図６および図７を用いて説明する。
【００２６】
図６は従来の、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードを切り替える場合の制御フローの一例である。まずは、制御部９は、ＢＥＲ計測部から出力されたＢＥＲを取得する。次に、制御部９は、現在の受信モードがダイバーシティ受信モードである場合にはＢＥＲと解除閾値を比較し、ＢＥＲが解除閾値より小さい場合には受信環境が良好であるためシングル受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも大きい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。また、制御部９は、現在の受信モードがシングル受信モードである場合にはＢＥＲと起動閾値を比較し、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には受信環境が劣悪であるためダイバーシティ受信モードへ切り替える制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さい場合には切り替え制御を行わずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの感度差が約３ｄＢと大きいため、この制御方法では前述のとおり、レベル範囲Ａが存在するため周期的に受信モードの切換えが発生し、さらにレベル範囲Ｂも存在するため受信エラーが発生する。
【００２７】
図７は本発明における制御方法の一例である。制御部９は、ＢＥＲ取得後、シングル受信モードの場合、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。ダイバーシティ受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合には中間受信モードへ切り替え制御を行う。また中間受信モードの場合、制御部９は、ＢＥＲが起動閾値よりも大きい場合にはダイバーシティ受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが解除閾値よりも小さい場合にはシングル受信モードへ切り替え制御を行い、ＢＥＲが起動閾値よりも小さくかつ解除閾値よりも大きい場合には何もせずにＢＥＲ取得ステップへ戻る。この制御フローにより、３つの受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行うことができ、前述のとおり、レベル範囲Ａおよびレベル範囲Ｂを狭くする、あるいはなくすことが可能となる。
【００２８】
以上の説明より、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、本実施の形態の構成を用いることにより、周期的な切り替えが発生し、受信エラーが発生する現象を抑制し、スムーズな切り替え制御を実現することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、ダイバーシティ受信モードとシングル受信モードの切り替えを例として説明しているが、受信部が１系統のみでダイバーシティ構成を有さない受信装置においても、本発明は効果を有する。すなわち、受信部の回路構成において、受信感度が良い高感度モードと、受信感度が悪い低感度モードを、受信環境に応じて切り替え制御を行う場合に、低感度モードから高感度モードに切り替わる入力レベルを高感度モードから低感度モードに切り替わる入力レベルより小さくすることにより、同様にスムーズな切り替え制御を行うことが可能となる。
【００３０】
この場合においては、一般に高感度モードと低感度モードで移動受信特性（レイリー特性）の性能差が小さいあるいは同等となる。従って、受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えが有効な効果を奏するが、受信感度レベルよりも高い移動受信感度レベル付近では受信モードの適応切り替えの効果が小さく、場合によっては切り替えに起因する特性劣化が生ずる。この現象を回避するためには、例えば受信感度レベルよりも大きい一定レベル以上となった場合には適応切り替え制御を停止し低感度モードとする方法がある。あるいは受信装置に移動検出器（図示せず）を設け、所定速度以上の場合には適応切り替え制御を停止し低感度モードとする方法などが考えられる。
【００３１】
また、受信感度と消費電力がトレードオフとなる受信モードの適応制御に限らず、妨害特性と消費電力、周波数特性と消費電力、温度特性と消費電力など、各種受信モード間の適応切り替え制御を行う際に、それぞれの特性の中間受信モードを作ることにより受信エラーの発生をなくす効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の受信装置および制御方法は、受信性能と消費電力がトレードオフとなる受信モードを受信環境において切り替え制御を行う場合に、低感度モードから高感度モードに切り替わる入力レベルを高感度モードから低感度モードに切り替わる入力レベルより小さくすることにより、切り替え制御による受信エラーの発生を起こさずに状態遷移を行うことができる。携帯端末向けテレビ受信機などバッテリー駆動の携帯型受信端末において、受信性能とバッテリー持続時間の両立を実現する際に、本発明は特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における受信装置のブロック図
【図２】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図３】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図４】ダイバーシティ受信モードおよびシングル受信モードの受信感度特性を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における受信部のブロック図
【図６】同受信装置の動作フローチャート
【図７】同受信装置の他の動作フローチャート
【符号の説明】
【００３４】
１  受信装置
２  第１受信部
３  第２受信部
４  ダイバーシティ部
５  誤り訂正部
６  デコード部
７  表示部
８  ＢＥＲ計測部
９  制御部
１０  受信部
１１  アンテナ
１２  ＲＦフィルタ
１３  ＲＦＧＣＡ
１４  ミキサ
１５  ＶＣＯ
１６  ＲＦＡＧＣ
１７  ＩＦフィルタ
１８  ＩＦＧＣＡ
１９  ＡＤＣ
２０  復調部