(57)【要約】【課題】受信信号にガードインターバル長を越える遅延時間の遅延波が存在する場合において、波形等化機能の有無に関係なく、選択的に波形等化を行うことにより受信性能を向上させることが可能な波形等化器を得る。【解決手段】第１の周波数変換部４と、第１の周波数変換部４によって生成されたデジタル信号の直交成分とアンテナから出力される受信信号に重畳される遅延波の遅延時間の検出結果に応じてフィルタ係数を選択し、フィルタ係数に応じてフィルタリングした複素ベースバンド信号を生成し、複素ベースバンド信号を中間周波数帯域信号に変換する補正回路５と、補正回路５の出力側に接続された第２の周波数変換部６とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置に表示される映像情報のチャンネルを設定するための周波数設定データに応じて周波数が可変されるクロック信号を生成する周波数発振器と、
アンテナから受信された受信信号を中間周波数帯域の信号に周波数変換後、更にデジタル信号に変換する第１の周波数変換部と、
前記第１の周波数変換部によって生成された前記デジタル信号の直交成分と前記アンテナから出力される受信信号に重畳される遅延波の検出結果に応じてフィルタ係数を選択し、前記フィルタ係数に応じてフィルタリングし複素ベースバンド信号を生成し、前記複素ベースバンド信号を中間周波数帯域信号に変換する補正回路と、
前記中間周波数帯域信号をアナログ信号に変換し、更に前記クロック信号を乗算し、前記受信信号と同じ周波数に変換された補正信号を生成する第２の周波数変換部
とを備えることを特徴とする波形等化器。
【請求項２】
前記補正回路は、
前記第１の周波数変換部の出力側に接続された直交検波器と、
前記直交検波器の出力側に接続された等化部と、
前記等化部の出力側に接続された直交変調器と、
入力側が前記アンテナの出力側に接続され、出力側が前記等化部の入力側に接続された制御部
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の波形等化器。
【請求項３】
前記受信信号の遅延波の遅延時間を検出し、前記遅延時間に応じて、前記受信信号を前記第２の周波数変換部の出力側に供給する等化選択回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の波形等化器。
【請求項４】
前記受信信号の遅延波を検出し、前記遅延波に応じて前記受信信号の受信状態を表示するための信号を出力する受信状態表示部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の波形等化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波形等化器に係り、特に直交周波数分割多重変調方式を用いられる波形等化器及び受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地上テレビジョン放送システムのデジタル化の研究が盛んに行われている。直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）  変調方式は、欧州や日本における伝送方式として採用されている。ＯＦＤＭ  伝送方式を採用した受信装置は、マルチパスによるシンボル間干渉を避けるために、送信側において有効シンボル期間にガードインターバル期間を付加して送信している。この送信されたガードインターバル期間に基づいて、遅延波の遅延時間がガードインターバル長以内であれば、シンボル間干渉が生じないようにウィンドウで有効シンボル期間を切り出して復調することができる。しかし、遅延波の遅延時間がガードインターバル長を越える場合には、ウィンドウで有効期間を切り出すことができないため、シンボル間干渉が生じて伝送特性を劣化させることになる。このような場合、シンボル間干渉が生じないように伝送特性を補償することが必要で、その方法として受信信号に対して適応等化フィルタを用いた波形等化を行う方法が知られている。
【０００３】
地上波テレビジョン放送システムに用いられる受信装置としては、アンテナと、アンテナの出力側に接続されたＯＦＤＭ受信装置とにより構成される受信装置が知られている。ＯＦＤＭ受信装置は、チューナと、チューナの出力側に接続された自動利得制御回路（ＡＧＣ）と、ＡＧＣの出力側に接続されたＡ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータの出力側に接続された波形等化器とにより構成される。波形等化器は、直交検波器と、直交検波器の出力側に接続された等化部と、等化部の制御信号入力側に接続された制御部と、等化部の出力側に接続されたＯＦＤＭ復調部とにより構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
チューナは、アンテナから供給される受信信号を入力し、中間周波数帯域に変調した変調信号を出力する。ＡＧＣは、変調信号を入力し、出力レベルが一定となる利得制御信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータは、利得制御信号をデジタル変換したデジタル信号を出力する。直交検波器は、デジタル信号を入力し、フーリエ級数展開した複素ベースバンド信号を出力する。制御部は、ＯＦＤＭ信号に重畳されている遅延波の検出信号に応じて、制御信号を出力する。等化部は、複素ベースバンド信号を入力し、制御部から供給される制御信号に応じてタップ係数を選択し、タップ係数に基づきフィルタリングした補正複素ベースバンド信号を生成する。ＯＦＤＭ復調部は、補正複素ベースバンド信号のサブキャリア信号を復調した信号を出力する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１１６２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、波形等化器は、ＯＦＤＭ受信装置と一体化しているため、波形等化器の性能を選択することができない。例えば、遅延時間がガードインターバル内に収まるサービスエリアの大部分においては、高コストな波形等化機能を用いる必要はない。サービスエリアの遅延時間に応じて波形等化器を選択できないという問題があった。
【０００７】
また、遅延時間がガードインターバル長を越える場合は低い確率ながらも存在し、この場合、波形等化機能のない受信装置では受信できない可能性が大きい。遅延時間がガードインターバル長を越える場合は、サービスエリア全体からすると限られた一部であるが、すべてのＯＦＤＭ受信装置に波形等化器を内蔵する必要があった。波形等化器を内蔵した受信装置は、小型化・低消費電力化・低コスト化を阻害する要因となっている。現状では波形等化が不要で、波形等化機能のない受信装置で十分良好な受信状態が得られている場合でも、周辺環境の変化などによって受信条件が悪くなり、受信装置を高コストなタイプに交換しなければならない問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、受信信号にガードインターバル長を越える遅延時間の遅延波が存在する場合において、波形等化機能の有無に関係なく、選択的に波形等化を行うことにより受信性能を向上させることが可能な波形等化器を提供することである。また、波形等化器とＯＦＤＭ受信装置を独立に設けることで、ＯＦＤＭ受信装置の小型化、低消費電力化、低コスト化を実現することができる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、画像表示装置に表示される映像情報のチャンネルを設定するための周波数設定データに応じて周波数が可変されるクロック信号を生成する周波数発振器と、アンテナから受信された受信信号を中間周波数帯域の信号に周波数変換後、更にデジタル信号に変換する第１の周波数変換部と、第１の周波数変換部によって生成されたデジタル信号の直交成分とアンテナから出力される受信信号に重畳される遅延波の検出結果に応じてフィルタ係数を選択し、フィルタ係数に応じてフィルタリングし複素ベースバンド信号を生成し、複素ベースバンド信号を中間周波数帯域信号に変換する補正回路と、中間周波数帯域信号をアナログ信号に変換し、更にクロック信号を乗算し、受信信号と同じ周波数に変換された補正信号を生成する第２の周波数変換部とを備えることを要旨とする。
【００１０】
本発明の特徴によれば、受信信号にガードインターバル長を越える遅延時間の遅延波が存在する場合において、波形等化機能の有無に関係なく、選択的に波形等化を行うことにより受信性能を向上させることが可能な波形等化器を提供できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の第１〜第３の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る波形等化器２ａを用いる受信装置は、図１に示すように、アンテナ１と、アンテナ１の出力側に接続された波形等化器２ａと、波形等化器２ｄの出力側に接続されたＯＦＤＭ受信装置３とを備える。波形等化器２ａは、受信信号入力端子５１ａを介してアンテナ１の出力側に接続された第１の周波数変換部４と、第１の周波数変換部４の出力側に接続された補正回路５と、補正回路５の出力側に接続された第２の周波数変換部６と、第１の周波数変換部４及び第２の周波数変換部６のそれぞれの合成周波数入力側に接続された分配器７と、分配器７の入力側に接続された発振器８とを備える。第２の周波数変換部６の出力側は、波形等化出力端子５１ｂを介してＯＦＤＭ受信装置３に接続されている。第１の周波数変換部４は、ＡＧＣ１１と、ＡＧＣ１１の出力側に接続されたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２と、ＢＰＦ１２の出力側に接続された周波数混合部（ＭＩＸ）１３と、ＭＩＸ１３の出力側に接続されたＢＰＦ１４と、ＢＰＦ１４の出力側に接続されたＡＧＣ１５と、ＡＧＣ１５の出力側に接続されたＡ／Ｄコンバータ１６とを備える。補正回路５は、直交検波器２０と、直交検波器２０の出力側に接続された等化部２１と、等化部２１の出力側に接続された直交変調器２３と、入力側が受信信号入力端子５１ａを介してアンテナ１の出力側に接続され、出力側が等化部２１の入力側に接続された制御部２２とを備える。第２の周波数変換部６は、Ｄ／Ａコンバータ３０と、Ｄ／Ａコンバータ３０の出力側に接続されたＭＩＸ３１と、ＭＩＸ３１の出力側に接続されたＢＰＦ３２とを備える。
【００１３】
ＯＦＤＭ受信装置３は、図２に示すように、波形等化入力端子５２ａを介して波形等化器に接続されたチューナ４０と、チューナ４０の出力側に接続されたＡＧＣ４１と、ＡＧＣ４１の出力側に接続されたＡ／Ｄコンバータ４２と、Ａ／Ｄコンバータの出力側に接続された直交検波器４３と、直交検波器４３の出力側に接続された復調部４４とを備える。
【００１４】
第１の実施の形態に係る波形等化器２ａを用いる受信装置の動作を、図１及び図２を用いて説明する。
【００１５】
（イ）先ず、図１に示すアンテナ１は、受信した電波を電気信号に変換する。アンテナ１が受信する電波は、マイクロ波、ミリ波等の電波に限定されない。アンテナ１の替わりに、超音波センサーを用いて超音波を受信するとしてもよい。
【００１６】
また、受信方法はケーブル方式の有線ネットワークを用いてもよい。第１の周波数変換部４は、アンテナ１から供給される電気信号をアナログ信号からデジタル信号ＤＳに変換する。
【００１７】
具体的には、ＡＧＣ１１は、アンテナ１から伝搬される受信信号を増幅する。ＢＰＦ１２は、ＡＧＣ１１から伝達される信号の特定の周波数成分のみを通過させる。発振器８は、外部から入力される周波数設定データＣＫＤに応じて設定される周波数のクロック信号ＣＫを出力する。分配器７は、クロック信号ＣＫを分配する。なお、分配器７はクロック信号ＣＫを分岐した時に減衰させないように補正増幅する機能を備えてもよい。ＭＩＸ１３は、分配器７から出力されるクロック信号ＣＫとＢＰＦ１２から伝搬される信号を乗算する。ＢＰＦ１４は、ＭＩＸ１３から伝搬される信号の特定の周波数成分のみを通過させる。ＡＧＣ１５は、ＢＰＦ１４から伝搬される受信信号を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ１６は、ＡＧＣ１５から伝搬されるアナログ信号をデジタル信号ＤＳに変換する。
【００１８】
（ロ）補正回路５は、デジタル信号ＤＳの直交成分とアンテナ１から出力されるＯＦＤＭ信号に重畳される遅延波の遅延時間の検出結果に応じて複素ベースバンド信号をフィルタリングし、中間周波数帯域信号（ＩＦ帯域信号）ＩＳに変換する。
【００１９】
具体的には、直交検波器２０は、Ａ／Ｄコンバータ１６から出力されるデジタル信号ＤＳを複素ベースバンド信号に変換する。制御部２２はアンテナ１により受信されたＯＦＤＭ信号に重畳されている遅延波の遅延時間を検出して、遅延波によるシンボル間干渉が生じないように伝送特性を補償するためのタップ係数制御信号を生成する。等化部２１は、制御部２２から出力されるタップ係数制御信号に応じてタップ係数を制御され、直交検波器２０から出力される複素ベースバンド信号をタップ係数に応じた周波数をフィルタリングした補正複素ベースバンド信号を生成する。直交変調器２３は、等化部２１から出力される補正複素ベースバンド信号をＩＦ帯域信号ＩＳに周波数変換する。
【００２０】
（ハ）第２の周波数変換部６は、補正回路５から出力されるＩＦ帯域信号ＩＳをアナログ信号に変換し、更に分配器７から出力されるクロック信号ＣＫを乗算し、フィルタリングした補正信号ＨＳを生成する。ただし、補正信号ＨＳは、アンテナ１から供給される受信信号と同じ周波数であるとする。
【００２１】
具体的には、Ｄ／Ａコンバータ３０は、補正回路５から出力されるＩＦ帯域信号ＩＳをアナログ信号に変換する。ＭＩＸ３１は、Ｄ／Ａコンバータ３０から出力されるアナログ信号に分配器７から出力されるクロック信号ＣＫを乗算しＲＦ帯域信号に変換する。ＢＰＦ３２は、ＭＩＸ３１から出力されるＲＦ帯域信号の特定の周波数成分のみを通過させ補正信号ＨＳとして出力する。補正信号ＨＳは、例えば、イメージ信号に関する情報を含む周波数帯域の信号を除去された信号である。
【００２２】
（ニ）第２の周波数変換部６から出力される補正信号ＨＳは、ＯＦＤＭ受信装置３に入力される。ＯＦＤＭ受信装置３は、チャンネル設定データＦＤに応じて受信する周波数を選択し、デジタル信号処理によって復調し画像表示装置に表示される映像情報を生成する。
【００２３】
具体的には、図２に示すように、チューナ４０は、チャンネル設定データＦＤに応じて補正信号ＨＳから設定チャンネルに対応する周波数を抽出する。ＡＧＣ４１は、チューナ４０の出力信号を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ４２は、ＡＧＣ４１の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。直交検波器４３は、Ａ／Ｄコンバータ４２から出力されるデジタル信号を直交検波する。復調部４４は、直交検波器４３の出力信号を復調し、映像情報を生成する。
【００２４】
第１の実施の形態に係る波形等化器２ａによれば、受信信号にガードインターバル長を越える遅延時間の遅延波が存在する場合において、波形等化機能の有無に関係なく、選択的に波形等化を行うことにより受信性能を向上させることが可能となる。また、波形等化器とＯＦＤＭ受信装置を独立に設けることで、ＯＦＤＭ受信装置の小型化、低消費電力化、低コスト化を実現することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る波形等化器２ｂは、図３に示すように、図１に示す波形等化器２ａに等化選択回路９を更に備える。等化選択回路９は、第１の入力側が第２の周波数変換部６の出力側に、第２の入力側が第１の周波数変換部４の入力側に、第３の入力側が制御部２２の出力側に、出力側が波形等化出力端子５１ｂに接続される。他は第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した記載を省略する。
【００２６】
第２の実施の形態に係る波形等化器２ｂの動作を図３を用いて説明する。図３に示す制御部２２は、検出された遅延波の遅延時間及び等化部２１の受信状態に応じてイネーブル信号ＥＳを生成する。例えば、ガードインターバル長を越えた遅延時間の遅延波が存在し、受信状態が劣化して波形等化が必要な場合にはイネーブル信号ＥＳを有効にする。受信状態が良好で波形等化が必要でない場合にはイネーブル信号を無効にする。ここで説明する受信状態は、「０」と「１」の二値で表される情報に限定されず、遅延信号そのものを用いることも可能である。また、波形等化前後における受信品質、品質改善度などであってもよい。イネーブル信号ＥＳも受信状態と同様に、「０」と「１」の二値で表される情報に限定されず、遅延信号そのものを用いることも可能であり、波形等化前後における受信品質、品質改善度などであってもよい。等化選択回路９は、制御部２２から出力されるイネーブル信号ＥＳに応じて接続経路を選択する。例えば、イネーブル信号が有効になると、アンテナ１から出力される電気信号がＯＦＤＭ受信装置３の入力端子５２ａに供給されるように経路を切り換える。イネーブル信号ＥＳが無効になると、第２の周波数変換部６の出力側から出力される補正信号ＨＳが、ＯＦＤＭ受信装置３の入力端子５２ａに供給されるように経路を切り換える。ここで、制御部２２からイネーブル信号ＥＳの無効時には、補正回路５の動作を停止させてもよい。また、分配器７は、イネーブル信号ＥＳの有効時には、ＭＩＸ１３及びＭＩＸ３１の両方にクロック信号ＣＫを分配するが、イネーブル信号ＥＳの無効時には、ＭＩＸ１３に対してのみクロック信号ＣＫを出力するとしてもよい。
【００２７】
第２の実施の形態に係る波形等化器２ｂによれば、受信信号にガードインターバル長を越える遅延時間の遅延波が存在する場合において、波形等化機能の有無に関係なく、選択的に波形等化を行うことにより受信性能を向上させることが可能となる。また、波形等化器とＯＦＤＭ受信装置を独立に設けることで、ＯＦＤＭ受信装置の小型化、低消費電力化、低コスト化を実現することができる。
【００２８】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る波形等化器２ｃは、図４に示すように、図３で示した波形等化器２ｂに、表示制御部２４と、表示制御部２４の出力側に接続された受信状態表示部２５とを備える。表示制御部２４は、外部の制御機器に接続される。ただし、プロセッサを内蔵した場合は、プロセッサからの制御信号に応じて制御されるとしてもよい。受信状態表示部２５は、表示制御部２４の制御信号出力側に、制御部２２のイネーブル信号ＥＳの出力側に等化選択回路９の入力側のそれぞれに接続される。他は第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した記載を省略する。
【００２９】
第３の実施の形態に係る波形等化器２ｃで用いられる表示制御部２４は、外部から表示制御信号ＤＳＳを入力する。受信状態表示部２５は、表示制御部２４から出力される信号に応じて表示がするか否かを切り換えられる。受信状態表示部２５が動作している状態で、制御部２２からイネーブル信号ＥＳが出力されると、受信状態表示部２５はエラー情報を表示する。例えば、発光ダイオード等でエラーを表示してもよいし、出力側に接続される表示装置上にエラーとして表示させてもよい。イネーブル信号ＥＳが出力される条件は、例えば検出された遅延波の遅延時間及び等化部２１の受信状態に閾値を設けて判断する。ただし、受信状態は、「０」と「１」の二値で表される情報に限定されず、遅延信号そのものを用いることも可能である。また、波形等化前後における受信品質、品質改善度などであってもよい。イネーブル信号ＥＳも受信状態と同様に、「０」と「１」の二値で表される情報に限定されず、遅延信号そのものを用いることも可能であり、波形等化前後における受信品質、品質改善度などであってもよい。この場合、受信状態表示部２５は、遅延時間、受信品質、品質改善度等を表示するとしてもよい。
【００３０】
本発明の第３の実施の形態に係る波形等化器２ｃによれば、受信信号にガードインターバル長を越える遅延時間の遅延波が存在する場合において、波形等化機能の有無に関係なく、選択的に波形等化を行うことにより受信性能を向上させることが可能となる。また、波形等化器とＯＦＤＭ受信装置を独立に設けることで、ＯＦＤＭ受信装置の小型化、低消費電力化、低コスト化を実現することができる。
【００３１】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３２】
既に述べた第１〜第３の実施の形態の説明においては、発振器８は外部から周波数設定データＣＫＤが入力されるとして説明しているが、図５に示すように、プロセッサ２６から出力されてもよい。また、外部に設けられたリモートコントローラ２８から光信号を受信する受光部２７を備えるとしてもよい。プロセッサ２６は、受光部２７で受光される光信号に応じて周波数設定データＣＫＤの周波数を各チャンネルに対応するように切り換える。また、プロセッサ２６は、図３で示した波形等化器２ｂで用いられる等化選択回路９のイネーブル信号ＥＳを出力するとしてもよい。例えば、図５に示すように、制御部２２から出力されるイネーブル信号ＥＳ１を入力し、等化選択回路９にイネーブル信号ＥＳ２を出力する。プロセッサ２６は、受信機メーカーコードを設定することができるものとして、各メーカーが使用する送信規格に対応させてもよい。
【００３３】
また、図３で示した２ｂで用いられる波形等化器２ｂのイネーブル信号ＥＳは、等化選択回路９に入力されていたが、外部出力端子を新たに設けて波形等化器２ｄの外部に出力されるとしてもよい。外部出力端子から出力されたイネーブル信号ＥＳを用いることにより、検出された遅延波の遅延時間及び等化部２１の受信状態に応じて表示装置に映像情報を表示するかをコントロールすることができる。例えば、表示装置に表示される映像情報の背景は、検出された遅延波の遅延時間及び等化部２１の受信状態に応じて単一色で表示されてもよいし、エラーメッセージを表示してもよい。
【００３４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、受信信号にガードインターバル長を越える遅延時間の遅延波が存在する場合において、波形等化機能の有無に関係なく、選択的に波形等化を行うことにより受信性能を向上させる波形等化器を提供することができる。また、波形等化器とＯＦＤＭ受信装置を独立に設けることで、ＯＦＤＭ受信装置の小型化、低消費電力化、低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る波形等化器を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る波形等化器の出力側に接続されるＯＦＤＭ受信装置を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る波形等化器を説明する図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る波形等化器を説明する図である。
【図５】本発明のその他の実施の形態に係る波形等化器を説明する図である。
【符号の説明】
１…アンテナ
２ａ〜２ｄ…波形等化器
３…ＯＦＤＭ受信装置
４…第１の周波数変換部
５…補正回路
６…第２の周波数変換部
７…分配器
８…発振器
９…等化選択回路
１１，１５，４１…ＡＧＣ
１２，１４，３２…ＢＰＦ
１３，３１…ＭＩＸ
１６…Ａ／Ｄコンバータ
２０…直交検波器
２１…等化部
２２…制御部
２３…直交変調器
２４…表示制御部
２５…受信状態表示部
２６…プロセッサ
２７…受光部
２８…リモートコントローラ
３０…Ｄ／Ａコンバータ
４０…チューナ
４２…Ａ／Ｄコンバータ
４３…直交検波器
４４…復調部
５１ａ…受信信号入力端子
５１ｂ…波形等化出力端子
５２ａ…波形等化入力端子
５２ｂ…出力端子
【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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