(57)【要約】【課題】  包絡線検波方式及び同期検波方式の双方の利点を生かした「ＡＭラジオ受信機及びＡＭラジオ受信用プログラム」を提供することを目的とする。【解決手段】  同期検波方式による検波を行う同期検波部８３と、包絡線検波方式による検波を行う包絡線検波部８４と、受信したＡＭラジオ信号の振幅変調率が過変調であると判定した場合に、同期検波部８３からの検波信号を出力する切替部８８と、を有することを特徴とする。また、切替部８８は、ＰＬＬがロック状態であると判定した場合、受信状態が安定状態であると判定した場合や、隣接妨害があると判定した場合にも、包絡線検波部８４から同期検波部８３に切り替えることを特徴とする。【選択図】図１
2008177877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期検波方式による検波を行う第１検波手段と、
包絡線検波方式による検波を行う第２検波手段と、
受信したＡＭラジオ信号の振幅変調率が過変調であると判定した場合に、前記第１検波手段からの検波信号を出力する切替手段と、
を有することを特徴とするＡＭラジオ受信機。
【請求項２】
前記切替手段は、ＰＬＬがロック状態であると判定した場合に、前記第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のＡＭラジオ受信機。
【請求項３】
前記切替手段は、受信状態が安定状態であると判定した場合に、前記第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載のＡＭラジオ受信機。
【請求項４】
前記切替手段は、隣接妨害があると判定した場合に、前記第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＡＭラジオ受信機。
【請求項５】
前記切替手段は、受信の電界強度が強電界であると判定した場合に、前記第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＡＭラジオ受信機。
【請求項６】
コンピュータを、
同期検波方式による検波を行う第１検波手段と、
包絡線検波方式による検波を行う第２検波手段と、
受信したＡＭラジオ信号の振幅変調率が過変調であると判定した場合に、前記第１検波手段からの検波信号を出力する切替手段として機能させることを特徴とするＡＭラジオ受信用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＭラジオ受信機に関し、特に、最適な検波方式を選択するＡＭラジオ受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＭラジオ受信機では、受信状況等に応じて、複数の異なる検波手段から最適な検波手段に切り替えて受信することが知られている。例えば特許文献１では、受信電界強度及びＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相同期回路）のロック状態に応じて最適な検波手段が切り替えられており、特許文献２では、混信状態の判別結果に応じて最適な検波手段が切り替えられるようにしている。
【特許文献１】実公平２−３８５１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１０２９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した検波手段の検波方式には、包絡線検波方式や同期検波方式等がある。包絡線検波方式は、回路構成が単純であるため、瞬時な動作において安定感があるが、振幅変調率が１００％を超えるとひずみが生じたり、隣接妨害に弱かったりする。一方で、同期検波方式は、これらの難点は抑制されるが、回路構成が複雑であったり、ロックはずれ状態により受信不能になる等、動作が不安定になったりする等の難点がある。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、包絡線検波方式及び同期検波方式の双方の利点を生かしたＡＭラジオ受信機及びＡＭラジオ受信用プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、同期検波方式による検波を行う第１検波手段と、包絡線検波方式による検波を行う第２検波手段と、受信したＡＭラジオ信号の振幅変調率が過変調であると判定した場合に、第１検波手段からの検波信号を出力する切替手段と、を有することを特徴とするＡＭラジオ受信機である。
この構成によれば、ＡＭラジオ信号の振幅変調率が過変調である場合に、同期検波方式による検波が可能となる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、切替手段は、ＰＬＬがロック状態であると判定した場合に、第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴としている。
この構成によれば、切替手段は、ＰＬＬがロック状態であると判定した場合にも同期検波方式による検波が可能となる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、切替手段は、受信状態が安定状態であると判定した場合に、第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴としている。
この構成によれば、切替手段は、受信状態が安定状態であると判定した場合にも同期検波方式による検波が可能となる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、切替手段は、隣接妨害があると判定した場合に、第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴としている。
この構成によれば、切替手段は、隣接妨害があると判定した場合にも同期検波方式による検波が可能となる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、切替手段は、受信の電界強度が強電界であると判定した場合に、第１検波手段からの検波信号を出力することを特徴としている。
この構成によれば、切替手段は、受信の電界強度が強電界であると判定した場合にも同期検波方式による検波が可能となる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、コンピュータを、同期検波方式による検波を行う第１検波手段と、包絡線検波方式による検波を行う第２検波手段と、受信したＡＭラジオ信号の振幅変調率が過変調であると判定した場合に、第１検波手段からの検波信号を出力する切替手段として機能させることを特徴とするＡＭラジオ受信用プログラムである。
この構成によれば、ＡＭラジオ信号の振幅変調率が過変調である場合に、同期検波方式による検波が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、包絡線検波方式及び同期検波方式の双方の利点を生かすことができ、快適な受信状態が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るＡＭラジオ受信機の要部構成を示す機能ブロック図、図２はＤＳＰ（Digital Signal Processor）の要部構成を示す機能ブロック図である。
【００１３】
ＡＭラジオ受信機は、図１に示すように、高周波増幅器１０、ローパスフィルタ２０、ミキサー器３０、中間周波フィルタ４０、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発信器）５０、ＰＬＬシンセサイザ６０、中間周波増幅器７０、ＤＳＰ８０等から構成される。
【００１４】
ＤＳＰ８０は、Ａ／Ｄ変換部８１、選択性フィルタ８２、同期検波部８３、包絡線検波部８４、隣接妨害判定部８５、電界強度判定部８６、変調率判定部８７、切替部８８等から構成される。尚、ＰＬＬシンセサイザ６０、隣接妨害判定部８５、電界強度判定部８６、変調率判定部８７、切替部８８等から本発明の切替手段が構成され、ＤＳＰ８０等から本発明のコンピュータが構成される。
【００１５】
また、図１に示すＤＳＰ８０内の各機能ブロックは、図２に示すように、ＤＳＰコア（ＣＰＵ）８０ａ等の処理装置、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)、ＤＲＡＭ(Dynamic RAM)やＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）等のＲＡＭ８０ｂ、フラッシュメモリ等のＲＯＭ(Read Only Memory)８０ｃ、外部装置との入出力を行うＩ／Ｆ（インタフェース）８０ｄがバス８０ｅにより接続されたハードウェア構成により実現される。
【００１６】
したがって、ＤＳＰコア８０ａがＲＯＭ８０ｃに格納された所要のプログラムを読み込み、当該プログラムに従った演算を行うことにより、ＤＳＰ８０内の各機能が実現される。
【００１７】
以下、図１における各機能ブロックについて詳細に説明する。
高周波増幅器１０は、ＡＭラジオ電波ＲＦを受信するアンテナ１０ａを備え、ＡＭラジオ信号となったものを増幅する。当該増幅器１０は公知の回路により実現される。増幅されたＡＭラジオ信号は、ローパスフィルタ２０へ送信される。尚、高周波増幅器１０を設けないようにしてもよい。
【００１８】
ローパスフィルタ２０、ミキサー器３０及び中間周波フィルタ４０は混合器４５を構成し、また、ＶＣＯ５０及びＰＬＬシンセサイザ６０は局部発振器６５（以下、ＰＬＬという。）を構成する。そして、混合器４５及びＰＬＬ６５により周波数変換器６８が構成される。周波数変換器６８は、受信したＡＭラジオ信号を中間周波数ＩＦに変換する。尚、ローパスフィルタ２０に代わり、バンドパスフィルタを利用するようにしてもよい。変換された中間周波数ＩＦは、中間周波増幅器７０に送信される。
【００１９】
ＰＬＬは、発振周波数を電圧によって可変するＶＣＯ５０の出力信号と、基準入力信号との位相差をＶＣＯ５０にフィードバックすることにより同期（以下、ロックという。）する。そして、ロックがあった場合には、後述する切替部８８に向けてＰＬＬがロック状態である旨の信号を送信する。
【００２０】
中間周波増幅器７０は、入力された中間周波数ＩＦを検波ができるレベルまで増幅するとともに、図示しないＡＧＣ回路（自動利得制御回路）等により過大な中間周波数ＩＦを抑圧する。
【００２１】
このように、上述した高周波増幅器１０、周波数変換器６８及び中間周波増幅器７０等からチューナ（フロントエンド）が構成されることとなる。
【００２２】
ＤＳＰ８０は、アナログの中間周波数ＩＦをデジタル変換し、所要のソフトウェア処理を行う機器である。したがって、Ａ／Ｄ変換部８１は、以降の処理をデジタル処理するために、アナログの中間周波数ＩＦをデジタルの中間周波数ＩＦに変換する。
【００２３】
選択性フィルタ８２は、Ａ／Ｄ変換後の不要な成分を除去する。選択性フィルタ８２を通過した中間周波数ＩＦは包絡線検波部８１または同期検波部８２のいずれかに送信される。また、中間周波数ＩＦは隣接妨害判定部８５、電界強度判定部８６、変調率判定部８７による判定に使用される。
【００２４】
同期検波部８３は、本発明の第１検波手段の一例であって、中間周波数ＩＦに対して同期方式の検波を行う。包絡線検波部８４は、本発明の第２検波手段の一例であって、中間周波数ＩＦに対して包絡線方式の検波を行う。
【００２５】
隣接妨害判定部８５は、選択性フィルタ８２の出力から隣接妨害の有無について判定する。電界強度判定部８６は、選択性フィルタ８２の出力から電解強度の強弱について判定する。変調率判定部８７は、選択性フィルタ８２の出力から変調率が過変調であるか否か判定する。隣接妨害判定部８５及び電界強度判定部８６は公知の技術によって実現可能である。
【００２６】
切替部８８は、ＰＬＬシンセサイザ６０のロック状態である旨の信号や、隣接妨害判定部８５、電界強度判定部８６、変調率判定部８７の判定結果に応じて、包絡線検波部８３または同期検波部８４のいずれかに接続されるように切り替わり、切り替えられた側の検波信号を出力する。
【００２７】
ここで、上述した変調率判定部８７について図３を参照して詳細に説明する。
図３は変調率判定部８７の概念図である。尚、図３においては、理解を助けるためにハードウェア構成で示しているが、以下の機器の機能に相当する処理をソフトウェアにより実現する。
【００２８】
変調率判定部８７は、図３に示すように、ＡＭ信号復調器８７ａ、全波整流器８７ｂ、変調率判定用レベル比較器８７ｃ、ピークホールド検出器８７ｄ、接続時間設定用レベル比較器８７ｅ、ゲート８７ｆ、クロック発生器８７ｇ、周波数カウンタ８７ｈ等から構成される。
【００２９】
ＡＭ信号復調器８７ａは、ＡＭラジオ信号から搬送波を除去して復調する。この結果、例えば、図３の（ａ）に示すＡＭラジオ信号の波形は、（ｂ）に示すベースバンド信号の波形のようになる。続いて、全波整流器８７ｂは、搬送波が除去されたＡＭラジオ信号に対し、正の信号を整流して検波出力とする。この結果、例えば、図３（ｂ）に示す波形は、負側に振れた波形が線対象に正側に折り返され、（ｃ）に示す波形のようになる。
【００３０】
変調率判定用レベル比較器８７ｃは、ＡＭラジオ信号の振幅変調率を判定する。ここで振幅変調率は、搬送波に対する信号波の比率を意味し、｛（信号波の振幅）／（搬送波の振幅）｝×１００（％）によって表される。この結果、例えば、図３（ｃ）に示す波形のうち、１００％である旨を示す破線を超えた波形と当該破線以下の波形とに基づいて２値化する。この結果、例えば、図３（ｃ）に示す波形は、（ｄ）に示す波形のようになる。続いて、ピークホールド検出器８７ｄは、入力された信号の中で、最も大きい値あるいは最も低い値を、一定値に保持する。この結果、例えば、図３（ｄ）に示す波形は、（ｅ）に示す波形のようになる。
【００３１】
持続時間設定用レベル比較器８７ｅは、持続時間を設定するために、一定値に保持された波形から測定用パルスを生成する。ＡＮＤゲート回路８７ｆは、クロック発生器８７ｇから発生されるクロック信号及び測定用パルスとをＡＮＤ演算し、演算結果を計数用信号としてカウンタ（周波数カウンタ）８７ｈに送信する。カウンタ８７ｈは、計数用信号を測定し、過変調時間測定結果として出力する。
【００３２】
このように、変調率判定部８７は、ＡＭラジオ信号の変調率及び変調時間を測定でき、これを予め定められた閾値などと比較することにより、変調率が過変調であるか否かを判定することができる。
【００３３】
続いて、上述したＡＭラジオ受信機の動作について図４を参照して説明する。
図４はＡＭラジオ受信機における処理の一例を示すフローチャートである。
ＡＭラジオ受信機は、まず、ＡＭラジオ電波を受信し、ＡＭラジオ信号を生成する（ステップＳ１）。
【００３４】
ＡＭラジオ受信機は、次いで、ＰＬＬがロック状態であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ＡＭラジオ受信機は、ＰＬＬがロック状態であると判定した場合には、次いで、所定秒以上安定した受信状態（以下、安定状態という。）であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００３５】
すなわち、ＡＭラジオ受信機は、ステップＳ２の処理において、ＰＬＬがロック状態であれば、利用者がＡＭラジオ放送局の選局をし終えたと概ね判断することができる。しかし、選局をし終えたか否かについては、利用者がその放送局でＡＭラジオを聴き始めてから数秒程度経過した後でないと、選局途中であると判断することもできる。したがって、ある程度の確実性を持たせるため、ステップＳ３の処理において、所定の秒数が経過したことにより安定状態か否かを判定する。尚、当該秒数は数ミリ秒から数秒程度であることが望ましい。
【００３６】
ＡＭラジオ受信機は、次いで、隣接妨害があるか否かを判定する（ステップＳ４）。ＡＭラジオ受信機は、隣接妨害がないと判定した場合には、次いで、電界強度が強電界であるか否かを判定する（ステップＳ５）。さらに、ＡＭラジオ受信機は、電界強度が強電界であると判定した場合には、変調率が過変調であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３７】
すなわち、ＡＭラジオ受信機は、ステップＳ４の処理において、隣接妨害がなく、かつ、ステップＳ５の処理において、受信入力レベルが所定値（ｄＢ）以上であり電界強度が強電界であると判定した場合には、従来であれば、包絡線検波方式による検波を行っていた。しかしながら、このような場合において、受信変調率が過変調である場合には、負側においてクリップ現象が生じ、ひずみが増加する。一方で、同期検波方式では、振幅変調率が過変調であっても、負側を正確に検波するため、ひずみの発生を抑制することとなる。
【００３８】
したがって、ＡＭラジオ受信機は、振幅変調率が過変調であると判定した場合には、同期検波方式による検波を行う（ステップＳ７）。尚、振幅変調率が過変調であるか否かについては、例えば、変調率が１００％超となる時間が所定秒以上継続しているか否かによって判定する。当該所定秒に関しては任意に設定することができる。
【００３９】
尚、ＡＭラジオ受信機は、ステップＳ２の処理において、ＰＬＬがロックしていない場合、ステップＳ３の処理において、安定状態となっていない場合、ステップＳ５の処理において、電界強度が所定値（ｄＢ）以上でない場合やステップＳ６の処理において、変調率が過変調でない場合には、包絡線検波方式による検波を行う（ステップＳ８）。
【００４０】
さらに、ＡＭラジオ受信機の動作結果について図５及び図６を参照しながら説明する。図５は比較例となる包絡線の波形及び復調信号の波形、図６は実施形態に係るＡＭラジオ信号の波形及び復調信号の波形であり、いずれも過変調（変調率１２０％）の場合における波形である。
【００４１】
比較例となる包絡線の波形では、図５に示すように、包絡線ａが交差しており、過変調であることが分かる。その結果、復調信号ｂにおいても、破線で囲うとおり、ひずみが生じている。一方、実施形態における包絡線の波形でも、図６に示すように、包絡線ａが交差しており、過変調であることが分かる。しかしながら、その結果となる復調信号ｂにおいては、破線で囲うとおり、ひずみが生じていない。このように、変調率が過変調である場合に、同期検波方式による検波に切り替えることができ、快適な受信ができるようになる。
【００４２】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。本発明のプログラムを通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したように、本発明のＡＭラジオ受信機によれば、包絡線検波方式及び同期検波方式の双方の利点を生かすことができ、快適な受信状態が得られるようになり、産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ＡＭラジオ受信機の要部構成を示す機能ブロック図である。
【図２】ＤＳＰの要部構成を示す機能ブロック図である。
【図３】変調率判定部の概念図である。
【図４】ＡＭラジオ受信機における処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】比較例となる包絡線の波形及び復調信号の波形である。
【図６】実施形態に係る包絡線の波形及び復調信号の波形である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  高周波増幅器
２０  ローパスフィルタ
３０  混合器
４０  中間周波フィルタ
４５  混合器
５０  ＶＣＯ
６０  ＰＬＬシンセサイザ
６５  局部発振器
６８  周波数変換器
７０  中間周波増幅器
８０  ＤＳＰ
８０ａ  ＤＳＰコア（ＣＰＵ）
８０ｂ  ＲＡＭ
８０ｃ  ＲＯＭ
８０ｄ  Ｉ／Ｆ
８１  Ａ／Ｄ変換部
８２  選択性フィルタ
８３  包絡線検波部
８４  同期検波部
８５  隣接妨害判定部
８６  電界強度判定部
８７  変調率判定部
８７ａ  ＡＭ信号復調器
８７ｂ  全波整流器
８７ｃ  変調率判定用レベル比較器
８７ｄ  ピークホールド検出器
８７ｅ  持続時間設定用レベル比較器
８７ｆ  ＡＮＤゲート
８７ｇ  クロック発生器
８７ｈ  周波数カウンタ
【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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