(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル放送受信装置であって、
前記受信されたデジタル変調信号波を周波数変換して第１の変調信号を生成するチューナ手段と、
前記第１の変調信号のレベルが第１の所定レベルになるように前記チューナ手段の利得を制御する第１の自動利得制御増幅手段と、
前記第１の変調信号をアナログデジタル変換して、第２の変調信号を生成するＡＤ変換手段と、
前記第２の変調信号を復調して第１の復調デジタル信号を生成する復調手段と、
前記第１の復調デジタル信号のレベルが第２の所定レベルになるように増幅して第２の復調デジタル信号を生成する第２の自動利得制御増幅手段とを備え、
前記第１の自動利得制御増幅手段は、前記デジタル変調波の第１の所定周波数より小さい周波数変動に追従すると共に増幅して前記第１の変調信号を生成し、前記第２の自動利得制御増幅手段は、前記第１の所定周波数より大きな第２の所定周波数の周波数変動に追従すると共に増幅して前記第２の復調デジタル信号を生成することを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項２】
前記第１の変調信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
前記検出されたレベルに基づいて、前記チューナ手段の利得を変更する利得変更手段を備える、請求項１に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記チューナ手段の制御電圧対振幅減衰度特性が急激に変化する減衰特性臨界電圧を閾値とする閾値手段を備え、
前記利得変更手段は、検出されたレベルが前記閾値より大きければ第１の所定値を前記利得とし、検出されたレベルが前記閾値より小さければ第１の所定値より小さな第２の所定値を前記利得とすることを特徴とする、請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【請求項４】
前記チューナ手段の制御電圧対振幅減衰度特性が急激に変化する減衰特性臨界電圧より第１の所定量だけ小さい電圧値を第１の閾値とする第１の閾値手段と、
前記減衰特性臨界電圧より第２の所定量だけ大きい電圧値を第２の閾値とする第２の閾値手段とを備え、
前記利得変更手段は、前記検出されたレベルが前記第１の閾値より小さい場合は、第１の所定値を前記利得とし、前記検出されたレベルが前記第２の閾値より大きい場合は、前記第１の所定値より大きな第２の所定値を前記利得とし、前記検出されたレベルが前記第１の閾値より大きく前記第２の閾値より小さい場合には、前記検出されたレベルの直前の値に基づいて当該第１および第２の所定値の一方を当該利得することを特徴とする、請求項２に記載のデジタル放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン放送、ラジオ放送の特にデジタル放送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２１に、従来のデジタル放送受信装置の構成を示す。デジタル放送受信装置Ｒｃは、アンテナ１、チューナ２、ＡＤ変換器３、復調器７、および自動利得制御器ＡＧＣとを含む。なお、自動利得制御器ＡＧＣは、自動利得制御信号発生器ＳＧとレベル検出器ＬＤとを含む。放送局から送信されたデジタル放送波ＲＦは、空中を伝播してアンテナ１で受信される。アンテナ１で受信されたデジタル放送波Ｓｒｆは、チューナ２で周波数変換されて変調されたアナログ信号ＳＭＡが生成される。この変調されたアナログ信号ＳＭＡはＡＤ変換器３で変調されたデジタル信号ＳＭＤに変換された後に、自動利得制御器ＡＧＣおよび復調器７に出力される。
【０００３】
自動利得制御器ＡＧＣにおいては、レベル検出器ＬＤが入力された変調されたデジタル信号ＳＭＤのレベルを検出し、検出された信号レベルがある一定のレベル（リファレンス値）より大きいか小さいかを判断してレベル信号ＳＬを生成する。自動利得制御信号発生器ＳＧは、レベル検出器ＬＤから入力されるレベル信号ＳＬに基づいて、チューナ２の利得を調整するための制御信号ＳＡＧをチューナ２に出力する。言い換えれば、所定レベル（リファレンス値）より大きい場合は、レベル検出器ＬＤはチューナ２の利得を下げさせる制御信号ＳＡＧを自動利得制御信号発生器ＳＧから出力させる。一方、所定レベル（リファレンス値）より小さい場合は、チューナ２の利得を上げさせる制御信号ＳＡＧを自動利得制御信号発生器ＳＧから出力させる。
【０００４】
結果、チューナ２の利得が制御されて生成された変調されたアナログ信号ＳＭＡがＡＤ変換器３でＡ／Ｄ変換されて変調されたデジタル信号ＳＭＤが生成される。そして、復調器７によって。この変調されたデジタル信号ＳＭＤから復調されたデジタル信号ＳＤＤが生成されて、後続の誤り訂正処理に出力される。
図２２に、レベル検出器ＬＤの詳細な構成を示す。レベル検出器ＬＤは、減算器１２、加算器１３、遅延器１４、およびビットシフタ１５（図２２おいては、「２-n」と表示）を含む。なお、ｎはシフトビット数である。加算器１３および遅延器１４は積分器１００を構成している。ビットシフタ１５は、例えば４０９６＝２１２個のデータから平均値を求める場合には、ｎ＝１２に設定される。ＡＤ変換器３から入力される変調されたデジタル信号ＳＭＤは、減算器１２でビットシフタ１５から出力される平均化信号Ｙ／２ｎで減算されて積分器１００に出力される。
【０００５】
図２３に、自動利得制御信号発生器ＳＧの詳細な構成を示す。自動利得制御信号発生器ＳＧは、リファレンス値付与器１６、減算器２４と、乗算器１７、定数付与器１８、積分器２１、レベル変換器ＬＣ、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２２、およびローパスフィルタ２３を含む。積分器２１は、加算器１９および遅延器２０を含む。レベル変換器ＬＣは、乗算器３３、反転係数付与器３４、補償係数付与器４６、加算器４７を含む。
【０００６】
減算器２４は、レベル検出器ＬＤから入力されるレベル信号ＳＬとリファレンス値付与器１６から供給される所定のリファレンス値Ｒとの誤差を算出して、誤差信号ＳＥを生成する。なお、本明細書においては、説明の簡便化のために、信号およびパラメータを適宜符号で表現する。乗算器１７は、減算器２４で算出された誤差信号ＳＥに、定数付与器１８から供給される定数Ｇを乗算して、Ｇ・ＳＥを生成して積分器２１に出力する。
【０００７】
積分器２１は、乗算器１７から入力されるＧ・ＳＥを遅延器２０で１制御サイクルｔだけ遅延させた後に、加算器１９で現時点の乗算器１７からの入力に加算することによって、Ｇ・ＳＥを積分する。なお、この積分結果は、遅延器２０から積分化信号Ｚとして、加算器１９およびレベル変換器ＬＣに出力される。なお、１制御サイクルとは、デジタル放送受信装置Ｒｃや後述の本発明にかかるデジタル放送受信装置ＲＰａおよびその構成要素において連続して行われる制御処理の１シーケンスを言う。そして、１制御サイクル期間とは１制御サイクルの実行に要する時間であり、ある制御サイクルが開始した後に、次の制御サイクルが開始されるまでの期間を言う。
【０００８】
レベル変換器ＬＣにおいては、乗算器３３は反転係数付与器３４から供給される「−１」で乗算することで、積分器２１から入力される積分化信号Ｚの正負を反転して、−Ｚを生成する。加算器４７は、補償係数付与器４６から供給される補償係数ＯＢを、乗算器３３から入力される−Ｚに加算して、−Ｚ＋ＯＢを生成する。ＰＷＭ２２は、加算器４７から入力される−Ｚ＋ＯＢのパルス幅を変調して矩形波信号Ｓｒを生成する。ローパスフィルタ２３は、ＰＷＭ２２から入力される矩形波信号Ｓｒから低周波成分を抽出して所定の制御電圧を有する制御信号ＳＡＧを生成する。結果、チューナ２、レベル検出器ＬＤ、および自動利得制御信号発生器ＳＧの間でループが形成される。
【０００９】
以下に、レベル変換器ＬＣについて簡単に説明する。レベル変換器ＬＣは、積分器２１から出力される積分化信号ＺがＰＷＭ２２で処理を施される前に、積分化信号Ｚの値が基準値よりも大きい場合にも、正しく利得制御ができるように、積分化信号Ｚの値を標準化するために設けられている。そのために、反転係数付与器３４は所定の負の値の反転係数を乗算器３３に付与して、積分化信号Ｚの正負を反転する。補償係数付与器４６は、ＰＷＭ２２の処理の便宜上、反転された積分化信号Ｚ（−Ｚ）の値がレベル変換器ＬＣの出力において正の値または０になるように補償する所定の値を有する補償係数ＯＢを供給する。
【００１０】
補償係数ＯＢの値は、反転係数付与器３４により供給される反転係数と積分器２１の出力ビット数に基づいて決められる。いま、反転係数が−１、積分器２１の出力ビット数が１１である場合を例に述べる。つまり、積分化信号Ｚは−１０２４から＋１０２３の間の値である。補償係数ＯＢを積分器２１の出力ビット数である１１ビット（１０２４）に設定すると、加算器４７から出力される−Ｚ＋ＯＢの値は、０から＋２０４７間に収まる。積分器２１の出力が０の場合は、加算器４７から出力される−Ｚ＋ＯＢの値は、＋１０２４（ＯＢ）である。積分器２１の出力が負の場合は、−Ｚ＋ＯＢの値は、＋１０２５から＋２０４７の間に収まる。このようにして、デジタル放送波Ｓｒｆに変動に応じて、正しく利得制御できるように構成されている。
【００１１】
図２２およびに図２３を参照して、任意の制御サイクルｔにおけるレベル検出器ＬＤおよび自動利得制御信号発生器ＳＧの内部において生成される各種信号処理を模式的に示す。なお、本明細書においては、従来技術に限らず本発明の実施形態の説明に関しても、制御サイクルをｔで表し、制御サイクル期間をＰｔで表現する。つまり、ある制御サイクルｔに対して過去或いは未来の制御サイクルはそれぞれ、ｔに自然数を加減することによって表され、対応する制御サイクル期間Ｐｔも同様にｔに自然数を加減することによって表される。このように、制御サイクルｔは、相対時刻を表すパラメータでもある。また、説明の簡便化のために、必要に応じて制御サイクルｔを単に「ｔ」と呼ぶと共に、各信号およびパラメータをその符号で表現するものとする。
【００１２】
図２２に示すように、レベル検出器ＬＤの減算器１２においては、ＡＤ変換器３から出力されたＳＭＤ（ｔ）からビットシフタ１５から出力された平均化信号Ｙ（ｔ＋１）／２ｎで減算されて、ＳＭＤ（ｔ）−Ｙ（ｔ＋１）／２ｎが生成される。
【００１３】
積分器１００の加算器１３では、減算器１２から入力されるＳＭＤ（ｔ）−Ｙ（ｔ＋１）／２ｎが遅延器１４から出力される積分化信号Ｙ（ｔ＋１）と加算されて、ＳＭＤ（ｔ）−Ｙ（ｔ＋１）／２ｎ＋Ｙ（ｔ＋１）＝ＳＭＤ（ｔ）＋Ｙ（ｔ＋１）（１−２−ｎ）が生成される。
【００１４】
遅延器１４では、加算器１３から入力されるＳＭＤ（ｔ）＋Ｙ（ｔ＋１）（１−２−ｎ）を１制御サイクルｔだけ遅延させて、積分化信号Ｙ（ｔ＋１）が生成される。
【００１５】
ビットシフタ１５では、所定の値を有するシフトビット数ｎだけシフトして、平均化信号Ｙ（ｔ＋１）／２ｎが生成される。この平均化信号Ｙ（ｔ＋１）／２ｎは、レベル検出器ＬＤに入力される変調されたデジタル信号ＳＭＤを２ｎ個のデータ値に基づいて求めた平均値に相当する。この意味において、シフトビット数ｎはビットシフタ１５による平均値を求めるデータの必要数を規定する。つまり、２ｎがレベル検出器ＬＤが入力される変調されたデジタル信号ＳＭＤの平均値を求めるために必要なデータ数であり、シフトビット数ｎは平均化係数である。以降、２ｎを平均化データ数と呼ぶ。
【００１６】
次に、図２３に示すように、自動利得制御信号発生器ＳＧの減算器２４においては、レベル検出器ＬＤから入力されるレベル信号ＳＬからリファレンス値付与器１６から入力されるリファレンス値Ｒが減算されて、誤差信号ＳＥ（ｔ）が生成される。
【００１７】
乗算器１７では、減算器２４から入力されるＳＥ（ｔ）が、定数付与器１８から入力される定数Ｇで乗算されて、Ｇ・ＳＥ（ｔ）が生成される。
【００１８】
積分器２１の加算器１９では、乗算器１７から入力されるＧ・ＳＥ（ｔ）が遅延器２０から出力される積分化信号Ｚ（ｔ＋１）と加算されて、Ｇ・ＳＥ（ｔ）＋Ｚ（ｔ＋１）が生成される。
【００１９】
遅延器２０では、加算器１９から入力されるＧ・ＳＥ（ｔ）＋Ｚ（ｔ＋１）を１制御サイクルｔだけ遅延させて、積分化信号Ｚ（ｔ＋１）が生成される。
【００２０】
レベル変換器ＬＣの反転係数付与器３４では、遅延器２０から入力される積分化信号Ｚ（ｔ＋１）が反転係数付与器３４から入力される反転係数「−１」で乗算されて、−Ｚ（ｔ＋１）が生成される。
【００２１】
加算器４７では、乗算器３３から入力される−Ｚ（ｔ＋１）に、補償係数付与器４６から入力される補償係数ＯＢが加算されて−Ｚ（ｔ＋１）＋ＯＢが生成される。
【００２２】
ＰＷＭ２２は、レベル変換器ＬＣから入力される−Ｚ（ｔ＋１）＋ＯＢのパルス幅を変換して、矩形波信号Ｓｒを生成する。ローパスフィルタ２３は、ＰＷＭ２２から入力される矩形波信号Ｓｒから低域周波成分を抜き出し安定した所望のレベルに落ち着かせて、利得制御信号ＳＡＧを生成する。
【００２３】
上述のように構成されたデジタル放送受信装置Ｒｃにおいては、デジタル放送波Ｓｒｆの信号が最大となり、レベル信号ＳＬの値も最大になる場合には、−Ｚ＋ＯＢは０となり、矩形波信号Ｓｒは図２４に示すように常に０の値が出力され、制御信号ＳＡＧは最小となる。デジタル放送波Ｓｒｆが中間の値となり、レベル信号ＳＬの値も中間の値になる場合には、−Ｚ＋ＯＢは＋１０２４となり、矩形波信号Ｓｒは図２５に示すように、２回に１回の割合で１の値が出力され、制御信号ＳＡＧは中間の値となる。デジタル放送波Ｓｒｆが最小となり、レベル信号ＳＬの値も最小になる場合には、−Ｚ＋ＯＢは＋２０４７となり、矩形波信号Ｓｒは図２６に示すように常に１の値が出力され、制御信号ＳＡＧは最大となる。
【００２４】
図２７に、上述の如く構成されたデジタル放送受信装置Ｒｃにおける、デジタル放送波Ｓｒｆと変調されたアナログ信号ＳＭＡの関係を例示する。同図において、上段に示すＳＷ１は、短時間内におけるデジタル放送波Ｓｒｆの信号波形を示す。
中段のＳＷ２は、ＳＷ１が示す場合に比べてかなり長い時間内のデジタル放送波Ｓｒｆの包絡線波形を示す。同例において、デジタル放送波Ｓｒｆが６ｄＢの変動振幅且つ１００Ｈｚの周波数で変動している。
下段のＳＷ３は、デジタル放送波Ｓｒｆ（ＳＷ２）がチューナ２によって、変動が除去された後に出力される変調されたアナログ信号ＳＭＡの信号波形を示す。
【００２５】
レベル検出器ＬＤのレベル検出に用いるデータ数を少なくし（例えば１２７＝２７個）、自動利得制御信号発生器ＳＧの乗算器１７に掛ける定数Ｇの値を大きくする（例えば１２８）ことによって、チューナ２から出力される変調されたアナログ信号ＳＭＡの周波数変動を０にできる。つまり、入力されるデジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従できる。
【００２６】
上述のデジタル放送受信装置Ｒｃにおいては、６ｄＢの変動振幅を有するデジタル放送波Ｓｒｆに対する最大追従変動周波数は約１００Ｈｚであることが実験で確認されている。具体的には、レベル検出器ＬＤのレベル検出に用いるデータ数（シフトビット数ｎ）を可能な限り少なくし、且つ定数Ｇの値を可能な限り大きくして、６ｄＢの変動振幅を有する変動周波数が１００Ｈｚ以下のデジタル放送波Ｓｒｆを入力として、周波数変動がゼロの変調されたアナログ信号ＳＭＡが出力できることを意味する。なお、１００Ｈｚの周波数変動は、放送局や中継局から発信されたデジタル放送波Ｓｒｆが空中を伝播して、デジタル放送受信装置Ｒｃに受信されるまでに、時速１８０Ｋｍで移動している物体よって引き起こされるものである。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この最大変動周波数（１００Ｈｚ）以下のデジタル放送波Ｓｒｆも、さらに木の葉のゆれや車などの移動物体などに衝突することによって、最大追従変動周波数（１００Ｈｚ）以上に周波数変動が引き起こされることが多い。このように場合、デジタル放送受信装置Ｒｃでは、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従できずに、高品位に復調デジタル信号ＳＤＤを再生できない。また、飛行機などより高速に移動する物体に反射して発生するデジタル放送波Ｓｒｆの１００Ｈｚを超える周波数変動には追随できない。
【００２８】
さらに、チューナ２の制御電圧対利得の傾きがチューナ２に入力されるデジタル放送波Ｓｒｆのレベルによって異なる。そのため、周波数変動しているデジタル放送波Ｓｒｆ信号を受信する場合、チューナ２に入力されるレベルによって、周波数変動に追従できる能力も変化する。結果、チューナ２に入力されるデジタル放送波Ｓｒｆのレベルによって、復調デジタル信号ＳＤＤの品位も劣化する。
【００２９】
上述のように、飛行機など高速で移動する物体に反射した放送波を受信した場合、ＮＴＳＣに代表される従来のアナログ放送においては、復調信号が劣化しても再生画面が乱れるが、映像自体は途切れない。しかしながら、デジタル放送の場合は、復調デジタル信号ＳＤＤの品位が劣化すれば、映像は完全に途切れてしまう。デジタル放送波が飛行機等の高速移動体などによって、大きく周波数変動しても、その周波数変動に追従して、映像を途切れさすことなく再生できるデジタル放送受信装置を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル放送受信装置であって、
受信されたデジタル変調信号波を周波数変換して第１の変調信号を生成するチューナと、
第１の変調信号のレベルが第１の所定レベルになるようにチューナの利得を制御する第１の自動利得制御増幅器と、
第１の変調信号をアナログデジタル変換して、第２の変調信号を生成するＡＤ変換器と、
第２の変調信号を復調して第１の復調デジタル信号を生成する復調器と、
第１の復調デジタル信号のレベルが第２の所定レベルになるように増幅して第２の復調デジタル信号を生成する第２の自動利得制御増幅器とを備える。
【００３１】
上記の如く、第１の発明においては、レベル検出からチューナの利得制御に時間を要し、且つチューナと利得ループを形成する第１の自動利得制御器と、レベル検出から利得制御に時間を要しない第２の自動利得制御器と、２つの自動利得制御器を備えることにより、速度が要求される利得制御と速度が要求されない利得制御を第１の自動利得制御器と第２の自動利得制御器で分散して且つシリアルに処理できる。
【００３２】
第２の発明は、第１の発明において、第１の自動利得制御増幅器は、デジタル変調波の周波数変動に追従せずに増幅して第１の変調信号を生成し、第２の自動利得制御増幅器は、第１の復調されたデジタル信号の周波数変動に追従すると共に増幅して第２の復調されたデジタル信号を生成することを特徴とする。
【００３３】
上記の如く、第２の発明においては、周波数変動に追従する利得制御処理を第２の自動利得制御器で行うことにより、従来は追従できなかった高周波変動にも追従できる。
【００３４】
第３の発明は、第１の発明において、第１の自動利得制御増幅器は、デジタル変調波の第１の所定周波数より小さい周波数変動に追従すると共に増幅して第１の変調信号を生成し、第２の自動利得制御増幅器は、第１の所定周波数より大きな第２の所定周波数の周波数変動に追従すると共に増幅して第２の復調デジタル信号を生成することを特徴とする。
【００３５】
上記の如く、第３の発明においては、第１の自動利得制御器で低周波変動に追従した後に、第２の自動利得制御器で高周波変動に追従することによって、デジタル変調信号波に含まれるノイズ成分の影響を低減できる。
【００３６】
第４の発明は、第１の変調信号のレベルを検出するレベル検出器と、
検出されたレベルに基づいて、チューナの利得を変更する利得変更器を備える、請求項３に記載のデジタル放送受信装置。
【００３７】
上記の如く、第４の発明においては、チューナの特性に応じて、利得を適正に設定できる。
【００３８】
第５の発明は、第４の発明において、チューナの制御電圧対振幅減衰度特性が急激に変化する減衰特性臨界電圧を閾値とする閾値を備え、
利得変更器は、検出されたレベルが閾値より大きければ第１の所定値を利得とし、検出されたレベルが閾値より小さければ第１の所定値より小さな第２の所定値を利得とすることを特徴とする。
【００３９】
上記の如く、第５の発明においては、チューナの特性が急激に変わる減衰特性臨界電圧に対して、利得を適正に設定できる。
【００４０】
第６の発明は、第４の発明において、チューナの制御電圧対振幅減衰度特性が急激に変化する減衰特性臨界電圧より第１の所定量だけ小さい電圧値を第１の閾値とする第１の閾値と、
減衰特性臨界電圧より第２の所定量だけ大きい電圧値を第２の閾値とする第１の閾値とを備え、
利得変更器は、検出されたレベルが第１の閾値より小さい場合は、第１の所定値を利得とし、検出されたレベルが第２の閾値より大きい場合は、第１の所定値より大きな第２の所定値を利得とし、検出されたレベルが第１の閾値より大きく第２の閾値より小さい場合には、検出されたレベルの直前の値に基づいて第１および第２の所定値の一方を利得することを特徴とする。
【００４１】
上記の如く、第６の発明においては、チューナの特性が急激に変わる減衰特性臨界電圧を含む領域に、利得を変更に対する緩衝帯を設けることによって、検出されたレベルが減衰特性臨界電圧を中心に変動しても、利得値のジッタを防止できる。
【００４２】
第７の発明は、受信された空中を伝播するデジタル変調信号波を所定の振幅を有するように自動調整される利得で増幅してデジタル信号に復調するデジタル放送受信装置であって、
受信されたデジタル変調信号波を周波数変換して第１の変調信号を生成するチューナと、
第１の変調信号のレベルが第１の所定レベルになるようにチューナの利得を制御する第１の自動利得制御増幅器と、
第１の変調信号をアナログデジタル変換して、第２の変調信号を生成するＡＤ変換手段と、
第２の変調信号のレベルが第２の所定レベルになるように増幅して第３の変調信号を生成する第２の自動利得制御増幅器とを備える。
【００４３】
上記の如く、第７の発明においては、第１の発明と同様の効果を有するが、第２の自動利得制御器を第１の自動利得制御器の直後に設けることにより、より高速な利得制御処理が可能である。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下に、図１、図２、図３、図４、図５、および図６を参照して本発明の第１の実施形態にかかるデジタル放送受信装置について説明する。その後、図７、図８、図９、図１０、図１１、および図１２を参照して本発明の第２の実施形態にかかるデジタル放送受信装置について説明する。そして、図１３、図１４、図１５、および図１６を参照して本発明の第３の実施形態にかかるデジタル放送受信装置について説明する。さらに、図１７、図１８、図１９、および図２０を参照して本発明の第４の実施形態にかかるデジタル放送受信装置について説明する。
【００４５】
（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態にかかるデジタル放送受信装置をデジタル放送波の受信に適用した例について説明する前に、まず本発明の基本的概念について述べる。本発明においては、１００Ｈｚ以上の大周波数変動に追従することを目的としている。しかしながら、従来のデジタル放送受信装置Ｒｃにおけるように、自動利得制御器ＡＧＣがチューナ２とＡＤ変換器３との間で利得制御ループを形成する構成においては、１００Ｈｚ以上の周波数変動に追従するには、レベル検出器ＬＤとチューナ２との間の遅延時間が大きすぎて不可能である。
【００４６】
そこで、本発明においては、復調器７の後に新たに乗算器と第２のレベル検出器と第２の自動利得制信号発生器からなる自動利得制御器を設け、乗算器８と第２のレベル検出器と第２の自動利得制信号発生器との間で利得制御ループを形成する。なお、これら新たに設けられた乗算器と第２のレベル検出器と第２の自動利得制信号発生器との間の遅延時間は非常に小さいので、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に十分追従できる。
【００４７】
この観点から、本発明の第１の実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰａにおいては、従来のデジタル放送受信装置Ｒｃにおける自動利得制御器ＡＧＣに相当する第１の自動利得制御器には、デジタル放送波Ｓｒｆに周波数変動に追従させることなく変動したままの状態で通過させて、復調器７から復調された第１のデジタル信号として出力する。そして、新たに設けた第２の自動利得制御器ＡＧＣにて、復調された第１のデジタル信号の周波数変動をすべて取り除くものである。
【００４８】
なお、本実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰａにおいては、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数が６００ＭＨｚの場合、約６００Ｈｚ周波数変動を取り除くことができる。これは、デジタル放送波Ｓｒｆが時速１０８０Ｋｍで移動している物体によって引き起こされる周波数変動に相当する。これは、時速１０８０ｋｍで移動している物体がデジタル放送波Ｓｒｆを受信する際に生じる周波数変動に相当する。
【００４９】
図１に示すように、本実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰａは、アンテナ１、チューナ２、ＡＤ変換器３、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａ、復調器７、および第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａを含む。放送局から送信されたデジタル放送波ＲＦは、空中を伝播してアンテナ１で受信される。アンテナ１で受信されたデジタル放送波Ｓｒｆは、チューナ２で周波数変換されて変調されたアナログ信号ＳＭＡａが生成される。この変調されたアナログ信号ＳＭＡａはＡＤ変換器３でＡ／Ｄ変換されて変調されたデジタル信号ＳＭＤａが生成される。この変調されたデジタル信号ＳＭＤａは、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａおよび復調器７に出力される。
【００５０】
第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａは、本発明の基本概念に関して述べた第１の自動利得制御器ＡＧＣに相当し、入力されるデジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動を取り除くことなく利得制御のみ行ったデジタル放送波Ｓｒｆをそのまま通過させるべく設けられている。第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａは、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａおよび第１のレベル検出器ＬＤ１ａを含む。
【００５１】
第１のレベル検出器ＬＤ１ａは、ＡＤ変換器３に接続されて、変調されたデジタル信号ＳＭＤａの入力を受ける。第１のレベル検出器ＬＤ１ａは、変調されたデジタル信号ＳＭＤａの平均レベルを検出して、検出した平均レベルを示す第１のレベル信号ＳＬ１ａを生成する。
【００５２】
第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａは、第１のレベル検出器ＬＤ１ａに接続されて、第１のレベル信号ＳＬ１ａの入力を受ける。第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａは、第１のレベル信号ＳＬ１ａに基づいて、チューナ２にてデジタル放送波Ｓｒｆから変調されたアナログ信号ＳＭａを生成する際の利得を適正に制御するべく第１の利得制御信号ＳＡＧ１ａを生成して、チューナ２に出力する。なお、第１のレベル検出器ＬＤ１ａおよび第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａの構成については、後ほど図２および図３を参照して詳しく説明する。
【００５３】
チューナ２においては、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａの第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａより入力される第１の利得制御信号ＳＡＧ１ａに基づいて、アンテナ１からチューナ２に入力されるデジタル放送波Ｓｒｆのレベルが調整される。つまり、利得制御された変調されたアナログ信号ＳＭＡａが、チューナ２からＡＤ変換器３に出力される。
【００５４】
このように、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａにより利得制御された変調されたアナログ信号ＳＭＡａは、ＡＤ変換器３で変調されたデジタル信号ＳＭＤａに変換された後、復調器７に出力されると共に再度第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａに出力される。そして、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａにおいては、上述のレベル制御処理が繰り返される。一方、復調器７においは、変調されたデジタル信号ＳＭＤａを復調して、復調された第１のデジタル信号ＳＤＤａを生成して第１の自動利得制御器ＡＧＣ２ａに出力する。なお、この変調されたデジタル信号ＳＭＤａおよび復調されたデジタル信号ＳＤＤａはデジタル放送波Ｓｒｆが有する周波数変動が除去されることなく生成されたものであることは上述の通りである。
【００５５】
第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａは、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａと同様に、第２のレベル信号ＳＬ２ｂを生成する第２のレベル検出器ＬＤ２ａと、第２のレベル信号ＳＬ２ａに基づいて第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａを生成する第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａを含むと共に、さらに乗算器８を含む。第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａは、復調された第１のデジタル信号ＳＤＤａに対して利得制御処理と共に周波数変動除去処理を施した後に第２のデジタル信号ＳＤＭＤａとして、後続の誤り訂正処理器（図示せず）に対して出力する。
【００５６】
乗算器８は、復調器７から出力される復調された第１のデジタル信号ＳＤＤａに、第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａから出力される第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａを乗算して、利得制御処理および周波数変動除去処理された信号ＳＤＤａ・ＳＡＧ２ａ（上述のように、本明細書においては、冗長を避けると共に視認性のために、必要に応じて各信号を符号で表す）を生成する。そして、当該生成された信号ＳＤＤａ・ＳＡＧ２ａを第２のレベル検出器ＬＤ２ａにフィードバックすると共に、復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤａとして後続の誤り訂正処理器に出力する。
【００５７】
第２のレベル検出器ＬＤ２ａは、乗算器８から入力される信号ＳＤＤａ・ＳＡＧ２ａに基づいて、第２のレベル信号ＳＬ２ａを生成して第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａに出力する。第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａは、第２のレベル検出器ＬＤ２ａから入力される第２のレベル信号ＳＬ２ａに基づいて、第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａを生成する。これについても、後ほど図４および図５を参照して詳しく説明する。
【００５８】
次に、図２を参照して上述の第１のレベル検出器ＬＤ１ａについて詳細に説明する。第１のレベル検出器ＬＤ１ａは、減算器１２、積分器１００、ビットシフタ１５、および第１の平均化係数付与器１５０ａ１を含む。積分器１００は、加算器１３および遅延器１４を含む。第１のレベル検出器ＬＤ１ａに入力される変調されたデジタル信号ＳＭＤａは、減算器１２でビットシフタ１５から出力される平均化信号Ｙ１ａ／２ｎで減算されて積分器１００に出力される。
【００５９】
積分器１００の加算器１３は、減算器１２から入力される信号に、遅延器１４からの出力される積分化信号Ｙ１ａを加算したのち、遅延器１４に出力する。遅延器１４は、加算器１３から入力される信号を１制御サイクルｔだけ遅延させて後、積分化信号Ｙ１ａとして加算器１３およびビットシフタ１５に出力する。
【００６０】
ビットシフタ１５は、積分器１００の遅延器１４から入力される積分化信号Ｙ１ａを、設定されたビット数ｎだけシフトして平均化信号Ｙ１ａ／２ｎとして減算器１２に出力すると共に、第１のレベル信号ＳＬ１ａとして第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａに出力する。第１の平均化係数付与器１５０ａ１は、ビットシフタ１５のシフトビット数ｎを規定するシフトビットパラメータＮ１ａを出力する。
【００６１】
図２に、任意の制御サイクルｔにおける第１のレベル検出器ＬＤ１ａの内部において生成される各種信号処理を模式的に示す。減算器１２では、ＡＤ変換器３から出力されたＳＭＤａ（ｔ）からビットシフタ１５から出力された平均化信号Ｙ１ａ（ｔ＋１）／２Ｎ１ａで減算されて、ＳＭＤａ（ｔ）−Ｙ１ａ（ｔ＋１）／２Ｎ１ａが生成される。
【００６２】
積分器１００の加算器１３では、減算器１２から入力されるＳＭＤａ（ｔ）−Ｙ１ａ（ｔ＋１）／２Ｎ１ａが遅延器１４から出力される積分化信号Ｙ１ａ（ｔ＋１）と加算されて、ＳＭＤａ（ｔ）−Ｙ１ａ（ｔ＋１）／２Ｎ１ａ＋Ｙ１ａ（ｔ＋１）＝ＳＭＤａ（ｔ）＋Ｙ１ａ（ｔ＋１）（１−２−Ｎ１ａ）が生成される。
【００６３】
遅延器１４では、加算器１３から入力されるＳＭＤａ（ｔ）＋Ｙ１ａ（ｔ＋１）（１−２−Ｎ１ａ）を１制御サイクルｔだけ遅延させて、積分化信号Ｙ１ａ（ｔ＋１）が生成される。
【００６４】
ビットシフタ１５では、遅延器１４から入力されるＹ１ａ（ｔ＋１）を、第１の平均化係数付与器１５０ａ１から出力される第１の平均化係数Ｎ１ａで規定されるビット数だけシフトして、平均化信号Ｙ１ａ（ｔ＋１）／２Ｎ１ａが生成される。この平均化信号Ｙ１ａ（ｔ＋１）／２Ｎ１ａは、第１のレベル検出器ＬＤ１ａに入力される変調されたデジタル信号ＳＭＤａを２Ｎ１ａ個のデータ値に基づいて求めた平均値に相当する。この意味において、シフトビット数ｎはビットシフタ１５による平均値を求めるデータの必要数を規定する。つまり、２ｎが第１のレベル検出器ＬＤ１ａが入力される変調されたデジタル信号ＳＭＤａの平均値を求めるために必要なデータ数であり、シフトビット数ｎは平均化係数である。以降、２ｎを平均化データ数と呼ぶ。
【００６５】
第１の平均化係数付与器１５０ａ１は、平均化係数ｎを規定する第１の平均化係数Ｎ１ａをビットシフタ１５に付与する手段である。例えば、平均化データ数２ｎが４０９６、つまり４０９６（２１２）個のデータから平均値を求める際には、ｎ＝１２の値を表す第１の平均化係数Ｎ１ａが第１の平均化係数付与器１５０ａ１からビットシフタ１５に出力される。そして、ビットシフタ１５は、第１の平均化係数Ｎ１ａが表す１２の値を平均化係数ｎとして設定して、遅延器１４からの出力の２１２（４０９６）個のデータの値の平均値を求めて、第１のレベル信号ＳＬ１ａを出力する。
【００６６】
平均化係数ｎの値を適正に設定することによって入力されるデジタル放送波Ｓｒｆに対する周波数変動に対する追従性を制御する。平均値を求めるのに用いるデータ数は、ｎ＝１２の場合は４０９６個に相当し、ｎ＝１１の場合は２０４８個に相当し、ｎ＝１０の場合は１０２４個に相当する。このようにシフトビット数ｎの値が大きいほど、用いるデータ数が多くなるので、周波数変動した信号に追従しにくい。
【００６７】
よって、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａにおいては、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従させないために、シフトビット数ｎの値は大きく設定される。本実施形態においては、シフトビット数ｎを好ましくは１１に設定するために、第１の平均化係数付与器１５０ａ１は１１の値の第１のシフトビットパラメータＮ１ａをビットシフタ１５に出力する。つまり、第１のレベル検出器ＬＤ１ａ（第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａ）においては、２１１（２０４８）個のデータを用いて平均値が求められる。なお、第１のシフトビットパラメータＮ１ａの値は、デジタル放送受信装置ＲＰａ全体での処理バランス、特にデジタル放送波Ｓｒｆの周波数、および定数Ｇを考慮して決められるものであり、結果的に第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａにおけるデジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従しないようにできる、１１以外の適当な値を採り得る。
【００６８】
次に、図３を参照して上述の第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａについて説明する。第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａは、第１のリファレンス値付与器１６ａ、減算器２４と、乗算器１７、第１の定数付与器１８ａ１、積分器２１、第１のレベル変換器ＬＣ１、ＰＷＭ２２、およびローパスフィルタ２３を含む。第１のレベル変換器ＬＣ１は、乗算器３３、反転係数付与器３４、補償係数付与器４６、および加算器４７を含む。積分器２１は、加算器１９および遅延器２０を含む。
【００６９】
減算器２４は、第１のレベル検出器ＬＤ１ａから入力される第１のレベル信号ＳＬ１ａと第１のリファレンス値付与器１６ａから供給される第１のリファレンス値Ｒ１との誤差を算出して誤差信号ＳＥ１ａを生成する。乗算器１７は、減算器２４で算出された誤差信号ＳＥ１ａに、第１の定数付与器１８から供給される第１の定数Ｇ１ａを乗算して積分器２１に出力する。結果、チューナ２、第１のレベル検出器ＬＤ１ａ、および第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａとの間で形成されるループ利得が調整される。積分器２１は、乗算器１７の出力を遅延器２０で１制御サイクル期間だけ遅延させた後に、加算器１９で現時点の出力に加算することによって、乗算器１７の出力を積分して、積分化信号Ｚ１ａを生成する。
【００７０】
第１のレベル変換器ＬＣ１においては、乗算器３３は反転係数付与器３４から供給される反転係数「−１」で乗算することで、積分器２１から入力される積分化信号Ｚ１ａ正負を反転して、−Ｚ１ａを生成する。
加算器４７は、補償係数付与器４６から供給される第１の補償係数ＯＢを、乗算器３３から入力される−Ｚ１ａに加算して、−Ｚ１ａ＋ＯＢを生成する。ＰＷＭ２２は、加算器４７から入力される−Ｚ１ａ＋ＯＢのパルス幅を変調して矩形波信号Ｓｒ１ａを生成する。ローパスフィルタ２３は、ＰＷＭ２２から入力される矩形波信号Ｓｒ１ａから低周波成分を抽出して第１の利得制御信号ＳＡＧ１ａを生成する。
【００７１】
上述の第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａにおいては、第１のレベル検出器ＬＤ１ａから出力される正の値を有する第１のレベル信号ＳＬ１ａが第１のリファレンス値Ｒ１より大きいと積分器２１からは正の値を有する誤差信号ＳＥ１ａが出力される。第１のリファレンス値Ｒ１の値を適正に設定することによって、ＡＤ変換器３に入力される変調されたアナログ信号ＳＭＡａのレベルを調整することができる。つまり、デジタル放送受信装置ＲＰａにおいて、適正な変調されたアナログ信号ＳＭＡａのレベルを任意に設定するために、第１のリファレンス値Ｒ１の値は決められる。
【００７２】
第１の定数Ｇ１ａを大きな値に設定すると、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従しやすくできる。よって、本実施形態においては、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａでは、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従しないように、好ましくは、第１の定数Ｇ１ａは１に設定される。
【００７３】
積分器２１は乗算器１７から出力される信号Ｇ１ａ・ＳＥ１ａを時間とともに滑らかに変化させるために設けられている。第１のレベル変換器ＬＣ１は、積分器２１から出力される積分化信号Ｚ１ａがＰＷＭ２２で処理を施される前に、積分化信号Ｚ１ａの値が第１のリファレンス値Ｒ１よりも大きい場合にも、正しく利得制御ができるように、積分化信号Ｚ１ａの値を標準化するために設けられている。そのために、反転係数付与器３４は所定の負の値の反転係数を乗算器３３に付与して、積分化信号Ｚ１ａの正負を反転する。補償係数付与器４６は、ＰＷＭ２２の処理の便宜上、反転された積分化信号Ｚ１ａ（−Ｚ１ａ）の値が正の値または０になるように補償する所定の値を有する補償係数ＯＢを供給する。
【００７４】
補償係数ＯＢの値は、反転係数付与器３４により供給される反転係数と積分器２１の出力ビット数に基づいて決められる。いま、反転係数が−１、積分器２１の出力ビット数が１１である場合を例に述べる。つまり、積分化信号Ｚ１ａは−１０２４から＋１０２３の間の値である。補償係数ＯＢを積分器２１の出力を１１ビット（１０２４）に設定すると、加算器４７から出力される−Ｚ＋ＯＢの値は、０から＋２０４７間に収まる。誤差信号ＳＥがゼロの場合は、加算器４７から出力される−Ｚ＋ＯＢの値は、＋１０２４（ＯＢ）である。誤差信号ＳＥ１ａの値が負の場合は、−Ｚ１ａ＋ＯＢの値は、＋１０２５から＋２０４８の間に収まる。このようにして、デジタル放送波Ｓｒｆに変動に応じて、正しく利得制御できるように構成されている。つまり、第１のレベル変換器ＬＣ１は、積分化信号Ｚ１ａの値を０以上の整数値に変換している。
【００７５】
以下に、任意の制御サイクルｔにおける第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａの内部において行われる信号処理について説明する。なお、説明の簡便化のために、必要に応じて制御サイクルｔを単に「ｔ」と呼ぶと共に、各信号をその符号で表現することは、上述の通りである。減算器２４では、第１のレベル検出器ＬＤ１ａから入力される第１のレベル信号ＳＬ１ａから第１のリファレンス値付与器１６ａから入力される第１のリファレンス値Ｒ１が減算されて、誤差信号ＳＥ１ａ（ｔ）が生成される。
【００７６】
乗算器１７では、減算器２４から入力されるＳＥ１ａ（ｔ）が、第１の定数付与器１８ａ１から入力される第１の定数Ｇ１ａで乗算されて、Ｇ１ａ・ＳＥ１ａ（ｔ）が生成される。なお、本実施形態においては、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従しないように、第１の定数Ｇ１ａの値は好ましくは１に設定されている。なお、第１の定数Ｇ１ａの値は、デジタル放送受信装置ＲＰａ全体での処理バランス、つまりデジタル放送波Ｓｒｆの周波数および第１のシフトビット数ｎを考慮して決められるものであり、結果的に第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａにおけるデジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従しないようにできれば、１以外の適当な値を採り得る。
【００７７】
積分器２１の加算器１９では、乗算器１７から入力されるＧ１ａ・ＳＥ１ａ（ｔ）が遅延器２０から出力される積分化信号Ｚ１ａ（ｔ＋１）と加算されて、Ｇ１ａ・ＳＥ１ａ（ｔ）＋Ｚ１ａ（ｔ＋１）が生成される。
遅延器２０では、加算器１９から入力されるＧ１ａ・ＳＥ１ａ（ｔ）＋Ｚ１ａ（ｔ＋１）を１制御サイクルｔだけ遅延させて、積分化信号Ｚ１ａ（ｔ＋１）が生成される。
【００７８】
第１のレベル変換器ＬＣ１の反転係数付与器３４では、加算器１９から入力される積分化信号Ｚ１ａ（ｔ＋１）が反転係数付与器３４から入力される反転係数「−１」で乗算されて、−Ｚ１ａ（ｔ＋１）が生成される。
【００７９】
加算器４７では、乗算器３３から入力される−Ｚ１ａ（ｔ＋１）に、補償係数付与器４６から入力される補償係数ＯＢが加算されて、正の値を有する−Ｚ１ａ（ｔ＋１）＋ＯＢが生成される。
【００８０】
ＰＷＭ２２は、第１のレベル変換器ＬＣ１から入力される−Ｚ１ａ（ｔ＋１）＋ＯＢのパルス幅を変換して、矩形波信号Ｓｒ１ａを生成する。ローパスフィルタ２３は、ＰＷＭ２２から入力される矩形波信号Ｓｒ１ａから低域周波成分を抜き出し安定した所望のレベルに落ち着かせて、第１の利得制御信号ＳＡＧ１ａを生成する。
【００８１】
次に、図４を参照して上述の第２のレベル検出器ＬＤ２ａについて説明する。第２のレベル検出器ＬＤ２ａは、図２を参照して説明した第１のレベル検出器ＬＤ１ａと同様に構成される。但し、第２のレベル検出器ＬＤ２ａにおいては、第１の平均化係数付与器１５０ａ１が第２の平均化係数付与器１５０ａ２に置き換えられていると共に、変調されたデジタル信号ＳＭＤａの代わりに復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤａが入力される。よって、特に必要がない限り、第１のレベル検出器ＬＤ１ａと共通な事柄についての説明は省いて、第２のレベル検出器ＬＤ２ａに固有な特徴についてのみ述べる。
【００８２】
第２の平均化係数付与器１５０ａ２は、第１の平均化係数付与器１５０ａ１と同様に、ビットシフタ１５のシフトビット数ｎを規定する第２のシフトビットパラメータＮ２ａを出力する。つまり、第２の平均化係数付与器１５０ａ２は、第２のレベル検出器ＬＤ２ａにおける平均化係数ｎを規定する。しかしながら、第１の自動利得制御器ＡＧＣ２ａにおいては、入力される復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤａの周波数変動に追従するために、シフトビット数ｎの値は好ましくは第１のシフトビットパラメータＮ１ａより小さい値に設定される。つまり、第２のシフトビットパラメータＮ２ａと、第１のシフトビットパラメータＮ１ａの間には次式（１）に示す関係がある。
【００８３】
Ｎ１ａ≧Ｎ２ａ  ・・・・・  （１）
【００８４】
上式（１）が意味するように、第２のシフトビットパラメータＮ２ａは、第１のシフトビットパラメータＮ１ａと同じ値を取ることもあり得る。これは、第１の定数Ｇ１ａ、後述の第２の定数Ｇ２ａ、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数とのバランスにおいて成立する。特にシフトビット数ｎの値が小さい場合（例えば、ｎが８以下）に、Ｎ１ａ＝Ｎ２ａが成立しやすい。本実施形態においては、一例としてＮａ１は１１に設定され、Ｎａ２は８に設定される。Ｎ１ａが１１であれば、第１のレベル検出器ＬＤ１ａにおいて、２１１（２０４８）個のデータを用いて平均値が求められる。Ｎ２ａが８であれば、第２のレベル検出器ＬＤ２ａにおいて２８（２５６）個のデータを用いて平均値が求められる。
【００８５】
以下に、任意の制御サイクルｔにおける第２のレベル検出器ＬＤ２ａの内部において行われる信号処理について簡単に説明する。減算器１２では、乗算器８から出力された第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａによって利得制御された第２の復調されたデジタル信号ＳＤＭＤａ（ＳＤＤａ・ＳＡＧ２ａ）が、ビットシフタ１５から出力された平均化信号Ｙ２ａ（ｔ＋１）／２Ｎ２ａで減算されて、ＳＤＭＤａ（ｔ）−Ｙ２ａ（ｔ＋１）／２Ｎ２ａが生成される。この場合は、復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤａの周波数変動に追従するために、第２のシフトビットパラメータＮ２ａは８に設定されている。
【００８６】
積分器１００の加算器１３では、減算器１２から入力されるＳＤＭＤａ（ｔ）−Ｙ２ａ（ｔ＋１）／２Ｎ２ａが遅延器１４から出力される積分化信号Ｙ２ａ（ｔ＋１）と加算されて、ＳＤＭＤａ（ｔ）−Ｙ２ａ（ｔ＋１）／２Ｎ２ａ＋Ｙ２ａ（ｔ＋１）＝ＳＤＭＤａ（ｔ）＋Ｙ２ａ（ｔ＋１）（１−２−Ｎ２ａ）が生成される。
【００８７】
遅延器１４では、加算器１３から入力されるＳＤＭＤａ（ｔ）＋Ｙ２ａ（ｔ＋１）（１−２−Ｎ２ａ）を１制御サイクルｔだけ遅延させて、積分化信号Ｙ２ａ（ｔ＋１）が生成される。
ビットシフタ１５では、遅延器１４から入力されるＹ２ａ（ｔ＋１）を、第２の平均化係数付与器１５０ａ２から出力される第２の平均化係数Ｎ２ａで規定されるビット数だけシフトして、平均化信号Ｙ２ａ（ｔ＋１）／２Ｎ２ａが生成される。この平均化信号Ｙ２ａ（ｔ＋１）／２Ｎ２ａは、第２のレベル検出器ＬＤ２ａに入力される復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤａを２Ｎ２ａ個のデータ値に基づいて求めた平均値に相当する。
【００８８】
次に、図５を参照して上述の第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａについて説明する。第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａは、図３を参照して説明した第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａと類似した構成を有する。つまり、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａにおける第１のリファレンス値付与器１６ａが第２のリファレンス値付与器２６に置き換えられ、第１の定数付与器１８ａ１が第２の定数付与器１８ａ２に置き換えられ、第１のレベル変換器ＬＣ１が第２のレベル変換器ＬＣ２に置き換えられると共に、ＰＷＭ２２およびローパスフィルタ２３が誤差設定器５０、レベル判定器５１、切り換えスイッチ５２、および除算器５３に置き換えられている。また、第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａには、第１のレベル信号ＳＬ１ａの代わりに、第２のレベル信号ＳＬ２ａが入力される。よって、特に必要がない限り、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａと共通な事柄についての説明は省いて、第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａに固有な特徴についてのみ述べる。
【００８９】
第２のリファレンス値付与器２６は第２のリファレンス値Ｒ２を減算器２４に出力する。第２のリファレンス値Ｒ２は、復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤａを所望のレベルに調整することができる。つまり、デジタル放送受信装置ＲＰａにおいて、適正な変調されたアナログ信号ＳＭＡａのレベルを任意に設定するために、第２のリファレンス値Ｒ２の値は適宜決められる。
【００９０】
第２の定数付与器１８ａ２は、第２の定数Ｇ２ａを減算器２４に出力する。なお、第１の自動利得制御器ＡＧＣ２ａにおいては、入力される復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤａの周波数変動に追従するために、第２の定数Ｇ２ａの値は大きく設定される。本実施形態においては、好ましくは、第１の定数Ｇ１ａは１に設定され、第２の定数Ｇ２ａは１６に設定される。なお、第１の定数Ｇ１ａと第２の定数Ｇ２ａの間には、次式（２）に示す関係がある。
【００９１】
Ｇ１ａ＜Ｇ２ａ・・・・  （２）
【００９２】
第２のレベル変換器ＬＣ２は、第１のレベル変換器ＬＣ１と同様に、乗算器３３、反転係数付与器３４、および加算器４７を含むが、補償係数付与器４６が利得設定範囲係数付与器４８に置き換えられている。利得設定範囲係数付与器４８は、乗算器８における利得を所望の範囲に設定するための利得設定範囲係数ＧＲＳを加算器４７に供給する。なお、利得設定範囲係数ＧＲＳについては、後ほど説明する。
【００９３】
減算器２４は、第２のレベル検出器ＬＤ２ａから出力される第２のレベル信号ＳＬ２ａと第２のリファレンス値付与器２６から供給される第２リファレンス値Ｒ２との誤差を求めて第２の誤差信号ＳＥ２ａを生成する。
【００９４】
乗算器１７は、減算器２４から入力される第２の誤差信号ＳＥ２ａに、第２の定数付与器２８から供給されるＧ２ａを乗算して、生成されるＧ２ａ・ＳＥ２ａを積分器２１に出力する。結果、乗算器８、第２のレベル検出器ＬＤ２ａ、および第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａとの間で形成されるループ利得が調整される。
【００９５】
積分器２１は、加算器１９を経由して乗算器１７から入力されるＧ２ａ・ＳＥ２ａを遅延器２０で１制御サイクル期間だけ遅延させた後に、加算器１９で現時点での乗算器１７からの出力に加算することによって、Ｇ２ａ・ＳＥ２ａを積分する。
【００９６】
乗算器３３は反転係数付与器３４から供給される「−１」で乗算することで、積分器２１から入力される積分化信号Ｚ２ａの正負を反転させて、−Ｚ２ａを生成する。
【００９７】
加算器４７は、乗算器３３から入力される−Ｚ２ａに、利得設定範囲係数付与器４８から供給されるＧＲＳ（本実施形態においては、２５６）を加算して、−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５６）をレベル判定器５１および切り換えスイッチ５２に出力する。
【００９８】
レベル判定器５１は、加算器４７から出力される−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５６）のレベルを判定して、判定結果を示すレベル判定信号Ｓｓｗを生成する。なお、本実施形態においては、レベル判定器５１は入力される−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５６）の値を所定の閾値０と比較して、０以下の場合と０より大きい場合の２種類を識別する二値のレベル判定信号Ｓｓｗを生成する。
【００９９】
切り換えスイッチ５２は、加算器４７の出力ポート、誤差設定器５０の出力ポート、除算器５３の入力ポート、およびレベル判定器５１の出力ポートに接続されている。そして、レベル判定器５１から入力される、レベル判定信号Ｓｓｗに基づいて、切り換えスイッチ５２は加算器４７或いは誤差設定器５０のいずれか一方の出力ポートを選択して、除算器５３の入力ポートに接続する。
【０１００】
結果、誤差設定器５０から供給される値１或いは加算器４７から入力される−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５６）のいずれかが除算器５３に入力される。より詳細に言えば、−Ｚ２ａ＋ＧＲＳが正の値の場合は切り換えスイッチ５２は加算器４７から出力される−Ｚ２ａ＋ＧＲＳを除算器５３に供給し、負の値の場合は誤差設定器５０から出力される「１」を除算器５３に出力する。
【０１０１】
除算器５３は、切り換えスイッチ５２から出力された−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５６）或いは、誤差設定器５０から出力された「１」を、利得設定範囲係数付与器４８から供給される「２５６」で除算して、第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａとして出力する。
【０１０２】
利得設定範囲係数ＧＲＳについて、簡単に説明する。利得設定範囲係数ＧＲＳは、乗算器８における利得を所望の範囲で設定するように決定される。反転係数が−１、積分器２１の出力ビット数が１１である場合、積分化信号Ｚ２ａは−１０２４から＋１０２３の間の値である。利得設定範囲係数ＧＲＳを一例として８ビット（２５６）に設定すると、乗算器３３から出力される−Ｚ２ａ＋ＧＲＳの値は、−７６８から＋１２７９の間に収まる。レベル判定器５１によって、−Ｚ２ａ＋ＧＲＳの値が正と判定される場合は、−Ｚ２ａ＋ＧＲＳがそのまま除算器５３に出力される。
【０１０３】
一方、−Ｚ２ａ＋ＧＲＳの値が負と判定される場合は、−Ｚ２ａ＋ＧＲＳの代わりに誤差設定器５０から供給される「１」が除算器５３に出力される。つまり、切り換えスイッチ５２からの出力は、１〜１２７９の間の値になる。結果、除算器５３においては、１〜１２７９の値を利得設定範囲係数ＧＲＳ（２５６）で除算することによって、１／２５６〜１２７９／２５６値を有する第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａが生成される。つまり、乗算器８には１／２５６（約０．００４）倍〜１２７９／２５６（約５）倍の範囲で制御利得が設定できる。つまり、積分器２１の出力ビット数に対して、利得設定範囲係数ＧＲＳを任意に設定することによって、利得設定範囲を調整できる。
【０１０４】
上述の値は一例であって任意の値を採り得る。例えば、実際に商品化される場合には、積分器２１の出力ビット数は１５（−１６３８４〜＋１６３８３）、利得設定範囲係数ＧＲＳは９ビット（１０２４）に設定するのが望ましい。この場合の利得設定範囲は、１／１０２４（約０）倍〜１６３８３／１０２４（約１６倍）である。このように設定すれば、大きな隣接チャンネル妨害波（デジタル放送波の約１６倍の大きさを有する）が第１の自動利得制御器ＡＧＣ２ａに入力されても、第１の自動利得制御器ＡＧＣ２ａは正常に動作できる。
【０１０５】
以下に、任意の制御サイクルｔにおける第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａの内部において行われる信号処理について簡単に説明する。減算器２４では、第２のレベル検出器ＬＤ２ａから出力された第２のレベル信号ＳＬ２ａが、第２のリファレンス値付与器２６から出力される第２のリファレンス値Ｒ２で減算されて、第２の誤差信号ＳＥ２ａ（ｔ）が生成される。
【０１０６】
乗算器１７では、減算器２４から入力される第２の誤差信号ＳＥ２ａ（ｔ）が第２の定数付与器１８ａ２から入力される第２の定数Ｇ２ａで乗算されて、Ｇ２ａ・ＳＥ２ａ（ｔ）が生成される。
【０１０７】
積分器２１の加算器１９では、乗算器１７から入力されるＧ２ａ・ＳＥ２ａ（ｔ）が遅延器２０から出力される積分化信号Ｚ２ａ（ｔ＋１）と加算されて、Ｇ２ａ・ＳＥ２ａ（ｔ）＋Ｚ２ａ（ｔ＋１）が生成される。なお、入力される復調されたデジタル信号ＳＤＭＤａの周波数変動に追従するために、第２の定数Ｇ２ａは大きな値（１６）に設定されていることは上述の通りである。
【０１０８】
遅延器２０では、加算器１９から入力されるＧ２ａ・ＳＥ２ａ（ｔ）＋Ｚ２ａ（ｔ＋１）を１制御サイクルｔだけ遅延させて、積分化信号Ｚ２ａ（ｔ＋１）が生成される。第２のレベル変換器ＬＣ２の乗算器３３では、遅延器２０から入力される積分化信号Ｚ２ａ（ｔ＋１）が反転係数付与器３４から入力される反転係数「−１」で乗算されて、−Ｚ２ａ（ｔ＋１）が生成される。
【０１０９】
加算器４７では、利得設定範囲係数付与器４８から入力される利得設定範囲係数ＧＲＳ（本実施形態においては、２５６）が加算されて−Ｚ２ａ（ｔ＋１）＋ＧＲＳが生成される。
【０１１０】
レベル判定器５１では、第２のレベル変換器ＬＣ２の加算器４７から入力される−Ｚ２ａ（ｔ＋１）＋ＧＲＳが０より小さいか否かを示すレベル判定信号Ｓｓｗを生成して切り換えスイッチ５２に出力する。
【０１１１】
切り換えスイッチ５２では、レベル判定器５１から入力されるレベル判定信号Ｓｓｗに応答して、加算器４７から入力される−Ｚ２ａ（ｔ＋１）＋ＧＲＳ或いは誤差設定器５０から入力される「１」を選択的に除算器５３に出力する。つまり、第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａは、第２のレベル検出器ＬＤ２ａによって求められた信号レベル（第２のレベル信号ＳＬ２ａ）と第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａから出力される第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａのレベルを制御したい値に決めるための第２のリファレンス値Ｒ２から誤差（第２の誤差信号ＳＥ２ａ）を計算し、その第２の誤差信号ＳＥ２ａと第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａ内のループ利得を決める第２の定数Ｇ２ａを乗算器１７で掛け合わせ、加算器１９、遅延器２０で構成される積分器２１、乗算器３３と定数「−１」で構成される反転回路、加算器４７、切り換えスイッチ５２、除算器５３を通して、乗算器８にフィードバックしている。
【０１１２】
積分器２１の出力が１１ビットの場合では、積分器２１から出力される積分化信号Ｚ２ａは−１０２４から＋１０２３の範囲内の値である。利得設定範囲係数ＧＲＳが２５６に設定される場合は、加算器４７からは−Ｚ２ａ＋２５６の値は２５５以下になる。つまり第２のレベル検出器ＬＤ２ａからの出力される第２のレベル信号ＳＬ２ａの値が第２のリファレンス値Ｒ２より大きい場合には、加算器４７からの出力値は２５５以下の値となる。
【０１１３】
切り換えスイッチ５２の出力は加算器４７から出力される−Ｚ２ａ＋２５６が０以下の値の場合には１を出力し、正の値の場合には−Ｚ２ａ＋２５６の値を出力するため、除算器５３において切り換えスイッチ５２の出力を２５６で割ると、１／２５６〜２５５／２５６の値を有する第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａが乗算器８に入力される。結果、乗算器８から出力されるの復調されたデジタル信号ＳＤＭＤａの値は、乗算器８に入力される復調デジタル信号ＳＤＤａの値より小さくなる。
【０１１４】
第２のレベル検出器ＬＤ２ａからの出力される第２のレベル信号ＳＬ２ａの値が第２のリファレンス値Ｒ２と同じ場合には、減算器２４から出力される第２の誤差信号ＳＥ２ａの値は０である。よって、乗算器１７から値がゼロのＧ２ａ・ＳＥ２ａが積分器２１に入力される。積分器２１は、各時間で計算されたＳＥ２ａを積算して、０を出力する。積分器２１の出力は−１０２４から＋１０２３のいずれかの値で表され、乗算器３３の出力は０、加算器４７の出力は０＋２５６＝２５６になる。
【０１１５】
つまり第２のレベル検出器ＬＤ２ａから出力される第２のレベル信号ＳＬ２ａが第２のリファレンス値Ｒ２と同じ値の場合には、加算器４７からの出力値は２５６となる。切り換えスイッチ５２の出力は加算器４７の出力が０以下の値の場合には１を出力し、正の値の場合には加算器４７からの出力値を出力するため、加算器４７からは２５６が出力され、除算器５３において切り換えスイッチ５２の出力を２５６で割ると、１の値が乗算器８に入力され、乗算器８の出力される復調されたデジタル信号ＳＤＭＤａの値は乗算器８に入力される復調デジタル信号ＳＤＤａの値と同じになる。
【０１１６】
一方、第２のレベル信号ＳＬ２ａの値が第２のリファレンス値Ｒ２より小さい場合には、減算器２４からの第２の誤差信号ＳＥ２ａは負の値になる。乗算器１７で第２の定数Ｇ２ａをかけると乗算器１７から負の値を有するＧ２ａ・ＳＥ２ａが積分器２１に入力され、積分器２１では各時間で計算された誤差信号を積算し、積分化信号Ｚ２ａが出力される。積分器２１の出力は−１０２４から＋１０２３のいずれかの値で表され、乗算器３３から出力される−Ｚ２ａは−１０２３から＋１０２４の値である。よって、加算器４７から出力される−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５６）は、２５５以下の値になる。
【０１１７】
つまり、第２のレベル検出器ＬＤ２ａから出力される第２のレベル信号ＳＬ２ａが第２のリファレンス値Ｒ２より大きい場合には、加算器４７からの出力値は２５６より大きい値となる。切り換えスイッチ５２の出力は加算器４７から出力される−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５５以下の値）が０以下の値の場合には１を出力し、正の値の場合には−Ｚ２ａ＋ＧＲＳ（２５５以下の値）を出力するため、除算器５３において切り換えスイッチ５２の出力を２５６で割ると、１／２５６〜（１０２３＋２５６）／２５６の値を有する第２の利得制御信号ＳＡＧ２ａが乗算器８に入力され、乗算器８からは復調デジタル信号ＳＤＤａの値より大きな値を有する復調されたデジタル信号ＳＤＭＤａが出力される。
【０１１８】
図６を参照して、チューナ２に入力されるデジタル放送波Ｓｒｆと、チューナ２から出力される変調されたアナログ信号ＳＭＡａの関係について説明する。同図には、デジタル放送波Ｓｒｆと変調されたアナログ信号ＳＭＡａの包絡線波形がそれぞれ模式的に示されている。
【０１１９】
上述のように、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａにおいて、第１の定数付与器１８ａ１は小さい値の第１の定数Ｇ１ａ（例えば、「１」）が乗算器１７に出力される。結果、変調されたアナログ信号ＳＭａは、デジタル放送波Ｓｒｆの振動振幅の割合および振動周波数を変えずに、信号全体のレベルのみを所定値に制御し、チューナ２でレベル変動している信号に全く追従しないよう管理される。
【０１２０】
第１のレベル検出器ＬＤ１ａのビットシフタ１５のレベル検出に用いるデータ数を例えば４０９６（Ｎ１ａ＝１２）個のデータでレベルを検出し、第２のレベル検出器ＬＤ２ａのビットシフタ１５のレベル検出に用いるデータ数を例えば１２８（Ｎ２ａ＝７）個のデータ数でレベルを検出し、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａの第１の定数Ｇ１ａを例えば１に設定してデジタル放送波Ｓｒｆのレベル変動に追従するようにし、第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａの第２の定数Ｇ２ａの値を例えば１６に設定してレベル変動している信号に追従するように構成している。
【０１２１】
また、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａからの制御電圧（第１の利得制御信号ＳＡＧ１ａ）でチューナ２の利得を制御している系は、第１のレベル検出器ＬＤ１ａで検出結果が第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａを通してチューナ２に至るまでの遅延時間が長いのに対して、第２のレベル検出器ＬＤ２ａの検出結果が第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａを通して乗算器８に至るまでの遅延時間は非常に短い。そのため、第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａの方が、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａと比較して、追従可能な変動周波数が大きいことが実験により確認されている。そのため、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａでは周波数変動した信号に全く追従しないようにし、第１の自動利得制御器ＡＧＣ２ａのみで周波数変動した信号に追従させるように構成されている。
【０１２２】
結果、上述の従来のデジタル放送受信装置Ｒｃにおいては、自動利得制御器ＡＧＣだけで１００Ｈｚ以上の周波数変動したデジタル放送波Ｓｒｆを追従させるために、レベル検出器ＬＤのビットシフタ１５のレベル検出に用いるデータ数を少なく設定して、例えば１２８（ｎ＝７）個のデータでレベルを検出する。そして自動利得制御信号発生器ＳＧの定数Ｇの値をさらに大きい値（例えば２５６）に設定すると、チューナ２と自動利得制御器ＡＧＣの間のループ利得が大きくなりすぎて、チューナ２から出力される変調されたアナログ信号ＳＭＡが発振する。すなわち変調されたデジタル信号ＳＭＤの変動周波数が大きくなり、復調器７での復調処理が不可能になってしまうと言う従来のデジタル放送受信装置Ｒｃに固有な課題を解決できる。
【０１２３】
さらに、このようにチューナ２を制御する第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａとすべてデジタルで制御する第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａの２つの自動利得制御器を設け、第１の自動利得制御器において周波数変動に全く追従できないようなパラメータを選択し、第２の自動利得制御器のみで周波数変動に追従するパラメータを選択することで、５８０Ｈｚの周波数変動まで追従できることが実験によって確認されている。
【０１２４】
なお、上述の如く構成されたデジタル放送受信装置ＲＰａにおける、変調されたアナログ信号ＳＭＡ、変調されたデジタル信号ＳＭＤ、復調された第１のデジタル信号ＳＤＤ、復調された第２のデジタル信号ＳＤＭＤ、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａ、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａ、第１のレベル検出器ＬＤ１ａ、第１のレベル信号ＳＬ１ａ、第１の利得制御信号ＳＡＧ１ａ、第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａ、第２のレベル検出器ＬＤ２ａ、第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａ、平均化信号Ｙ１ａ、第１のシフトビットパラメータＮ１ａ、第１の誤差信号ＳＥ１ａ、第１の定数Ｇ１ａ、積分化信号Ｚ１ａ、矩形波信号Ｓｒ１ａ、平均化信号Ｙ２ａ、第２のシフトビットパラメータＮ２ａ、第２の誤差信号ＳＥ２ａ、第２の定数Ｇ２ａ、および積分化信号Ｚ２ａは狭義で言えば本実施形態に固有の特徴を備えているが、広義で言えば後述する本発明の他の実施形態においても共通の特徴を備えている。
【０１２５】
よって、本明細書においては、各実施形態において固有の特徴を備えていることを認識する必要のある場合は、それぞれの符号の対応する実施形態を示す接尾辞を付して表現する。上述の例においては、接尾辞「ａ」が本実施形態を示している。なお同様に、後述する第２の実施形態、第３の実施形態、および第４の実施形態はそれぞれ接尾辞「ｂ」、「ｃ」、および「ｄ」を付すことにで識別且つ表現される。なお、各実施形態における特徴の違いを認識する必要のない場合は、これらの接尾辞を付さずに表現される。
なお、第１の実施形態において第２の自動利得制御器が復調器の前に位置してもよい。
【０１２６】
（第２の実施形態）
図７〜図１２を参照して、本発明の第２実施形態にかかるデジタル放送受信装置をデジタル放送波の受信に適用した例について説明する前に、まず本実施形態における基本的概念について述べる。上述の第１の実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰａにおいては、所定値（例、Ｃ／Ｎ＝１７．５ｄＢ以下）を超えたノイズ成分を含むデジタル放送波ＲＦを受信した場合には、復調器７で復調に使用される変調されたデジタル信号ＳＭＤａのレベルが常に変動するために、復調器７での復調処理性能が損なわれる。
【０１２７】
つまり、復調器７においては復調処理の際に自動周波数制御が行われる。自動周波数制御とは、入力される信号を用いて行われる周波数誤差検出によって誤差信号を生成し、生成された誤差信号に基づいて周波数誤差を補正する処理である。しかしながら、入力される信号のレベルが変動すると、当然検出される周波数誤差も変動する。デジタル放送波Ｓｒｆの状態のよい場合は、この周波数誤差の変動は大きな問題にならない。しかし、デジタル放送波Ｓｒｆにノイズなどが付加して信号状態が悪くなると、この周波数誤差の変動により、復調器７の復調性能の劣化が大きくなる。
【０１２８】
言い換えれば、デジタル放送受信装置ＲＰａにおいては、変動周波数が１００Ｈｚ以下の信号なら復調器７に周波数変動していない信号を渡すことができる。復調器７は入力される信号をもとに基準値との誤差を検出して復調を行っているが、復調器７に入力される信号のレベルがある周期で変動すると、検出した誤差信号も変動してしまう。周波数変動した信号に加わっているノイズが少ない場合には、この誤差信号が変動しても復調器７で誤りは発生しないが、周波数変動した信号に加わっているノイズが多い場合には、復調器７で誤りが発生する。具体的には１００Ｈｚの周波数変動したデジタル放送波ＲＦにノイズが付加して、Ｃ／Ｎ比が１７．５ｄＢ以下の場合には、デジタル放送受信装置ＲＰａにおいては自動周波数制御において誤りが発生する。
【０１２９】
この観点から、本発明の第２の実施形態にかかるデジタル放送受信装ＲＰｂにおいては、デジタル放送受信装置ＲＰａの第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａに相当する第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂで入力されるデジタル放送波Ｓｒｆから可能な限り周波数変動を除去し、さらに除去しきれなかった高周波数変動を第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａに相当する第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂで除去するものである。つまり、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂで例えば１００Ｈｚ以下の低周波数変動を除去し、第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂで例えば、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの高周波数変動を除去するのである。
【０１３０】
なお、本実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰｂにおいては、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数が６００ＭＨｚの場合、約３００Ｈｚの周波数変動を取り除くことができる。これは、デジタル放送波Ｓｒｆが時速４８０Ｋｍで移動している物体によって引き起こされる周波数変動に相当する。結果、本実施形態においては、Ｃ／Ｎ比が１７ｄＢ以下までは自動周波数制御における誤りを防止でき、周波数変動追従正は第１実施形態に比べて劣るものの、対ノイズ性能は０．５ｄＢほど向上できる。
【０１３１】
図７に示すように、本実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰｂは、図１に示したデジタル放送受信装置ＲＰａと類似した構成を有している。つまり、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａが第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂに置き換えられると共に、第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ａが第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂに置き換えられている点のを除いて、デジタル放送受信装置ＲＰｂはデジタル放送受信装置ＲＰａと同様に構成されている。なお、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂは第１のレベル検出器ＬＤ１ｂと第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｂを含み、第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂは第２のレベル検出器ＬＤ２ｂと第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ｂを含む。
【０１３２】
以降、特に必要のない限り、本実施形態に固有の特徴のみについて説明する。なお、狭義において本実施形態に固有の構成要素、信号、およびパラメータは、その符号に接尾辞「ｂ」を付して図面上で表現且つ識別されるが、広義において上述の第１の実施形態と共通のもや共通の動作についての説明は省く。
【０１３３】
図８に、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂの構成を示す。第１のレベル検出器ＬＤ１ｂは、第１の平均化係数付与器１５０ａ１が第１の平均化係数付与器１５０ｂ１に置き換えられている点を除いて、図２に示した第１のレベル検出器ＬＤ１ａと同様に構成されている。第１の平均化係数付与器１５０ｂ１は、第１の平均化係数付与器１５０ａ１と同様に、ビットシフタ１５に対して第１のシフトビットパラメータＮ１ｂを出力する。
【０１３４】
本実施形態においては、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂにおいても、入力されるデジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に対しても、ある程度（例えば、１００Ｈｚ以下）追従するために、第１のシフトビットパラメータＮ１ｂの値は、上述の第１の実施形態にかかる第１のレベル検出器ＬＤ１ａにおける第１のシフトビットパラメータＮ１ａの値より若干小さい値に設定される。なお、本実施形態においては、第１のシフトビットパラメータＮ１ｂは好ましくは８に設定される。
よって、第１のシフトビットパラメータＮ１ｂと、第１のシフトビットパラメータＮ１ａとの間には、次式（３）に示す関係がある。
【０１３５】
Ｎ１ａ≧Ｎ１ｂ  ・・・・  （３）
【０１３６】
上式（３）が意味するように、第１のシフトビットパラメータＮ１ｂは、第１のシフトビットパラメータＮ１ａと同じ値を取ることもあり得る。これは、後述の第１の定数Ｇ１ｂおよび第２の定数Ｇ２ｂ、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数とのバランスにおいて成立する。第１のシフトビットパラメータＮ１ｂの値が８であれば、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂにおいて、２８（２５６）個のデータを用いて平均値が求められる。結果、第１のシフトビットパラメータＮ１ａの値が１１である第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａに比べて、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動により追従した利得制御が行われる。
【０１３７】
図９に、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｂの構成を示す。第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｂは、第１の定数付与器１８ａ１が第１の定数付与器１８ｂ１に置き換えられている点を除いて、図３に示した第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａと同様に構成されている。第１の定数付与器１８ｂ１は、第１の定数付与器１８ａ１と同様に、乗算器１７に対して第１の定数Ｇ１ｂを出力する。
【０１３８】
本実施形態においては、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂにおいても、入力されるデジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に対しても、ある程度（例えば、１００Ｈｚ以下）追従するために、第１の定数Ｇ１ｂの値は、上述の第１の実施形態にかかる第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａにおける第１の定数Ｇ１ａより大きな値に設定される。なお、本実施形態においては、第１の定数Ｇ１ｂは好ましくは８に設定される。
よって、第１の定数Ｇ１ｂと第１の定数Ｇ１ａとの間には、次式（４）に示す関係がある。
【０１３９】
Ｇ１ａ＜Ｇ１ｂ  ・・・・  （４）
上述のように、第１のシフトビットパラメータＮ１ｂおよび第１の定数Ｇ１ｂはそれぞれ、第１実施形態にかかる第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ａにおいてそれぞれ対応する第１のシフトビットパラメータＮ１ａおよび第１の定数Ｇ１ａに比べて、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従しやすい値に設定されている。結果、上述の第１の利得制御信号ＳＡＧ１ａに比べて、デジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動に追従しやすい値を有する第１の利得制御信号ＳＡＧ１ｂが生成されて、チューナ２に入力される。
【０１４０】
そして、この第１の利得制御信号ＳＡＧ１ｂによって、利得制御されたチューナ２によって、チューナ２からデジタル放送波Ｓｒｆの周波数変動により追従した変調されたアナログ信号ＳＭＡｂが生成されて、復調器７に出力される。変調されたアナログ信号ＳＭＡｂは、上述の如く１００Ｈｚ以下の周波数変動が除去されている。
【０１４１】
ＡＤ変換器３は、チューナ２から入力される変調されたアナログ信号ＳＭＡｂをＡＤ変換して、変調されたデジタル信号ＳＭＤｂを生成して、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂと復調器７に出力する。第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂは、上述の如く変調されたデジタル信号ＳＭＤｂに基づいて、第１の利得制御信号ＳＡＧ１ｂを生成する。復調器７は、変調されたデジタル信号ＳＭＤｂを復調して復調された第１のデジタル信号ＳＤＤｂを生成して第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂに出力する。
【０１４２】
図１０に、第２のレベル検出器ＬＤ２ｂの構成を示す。第２のレベル検出器ＬＤ２ｂは、第２の平均化係数付与器１５０ａ２が第２の平均化係数付与器１５０ｂ２に置き換えられている点を除けば、図４に示した第２のレベル検出器ＬＤ２ａと同様に構成されている。第２の平均化係数付与器１５０ｂ２は、第２の平均化係数付与器１５０ａ２と同様に、ビットシフタ１５に対して第２のシフトビットパラメータＮ２ｂを出力する。
【０１４３】
本実施形態においては、第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂにおいては、既に１００Ｈｚ以下の周波数変動が除去された復調されたデジタル信号ＳＤＭＤｂに対して、３００Ｈｚ以下の周波数変動に追従する必要がある。そのために、第２のシフトビットパラメータＮ２ｂの値は、上述の第１の実施形態にかかる第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａにおける第１のシフトビットパラメータＮ１ａの値より小さな値に設定される。
【０１４４】
なお、本実施形態においては、第２のシフトビットパラメータＮ２ｂは好ましくは８に設定される。但し、第１のシフトビットパラメータＮ１ｂと同様の値に設定されるのが望ましい。よって、本例においては第１のシフトビットパラメータＮ１ｂの値は第１のシフトビットパラメータＮ１ａと同じく８に設定される。
【０１４５】
よって、第２のシフトビットパラメータＮ２ｂ、第１のシフトビットパラメータＮ１ｂさらに上述の第１の実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰａにおける第１のシフトビットパラメータＮ１ａとの間には、次式（５）および（６）に示す関係がある。
【０１４６】
Ｎ１ａ≧Ｎ１ｂ  ・・・・  （５）
【０１４７】
Ｎ１ａ≧Ｎ２ｂ  ・・・・  （６）
【０１４８】
結果、第１のシフトビットパラメータＮ２ｂの値が８であれば、第２のレベル検出器ＬＤ２ｂにおいて、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂにおけるのと同様に、２８（２５６）個のデータを用いて平均値が求められる。結果、第１のシフトビットパラメータＮ１ａの値が８である第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂと同程度に、復調されたデジタル信号ＳＤＭＤｂの周波数変動に追従した第２のレベル信号ＳＬ２ｂが生成される。
【０１４９】
図１１に、第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ｂの構成を示す。第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ｂは、第２の定数付与器１８ａ２が第２の定数付与器１８ｂ２に置き換えられている点を除けば、図５に示した第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ａと同様に構成されている。第２の定数付与器１８ｂ２は、第１の定数付与器１８ｂ１と同様に、第２の定数Ｇ２ｂを乗算器１７に出力する。
【０１５０】
本実施形態においては、第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂにおいては、既に１００Ｈｚ以下の周波数変動が除去されたのデジタル信号ＳＤＭＤｂに対して、３００Ｈｚ以下の周波数変動に追従する必要がある。そのために、第２の定数Ｇ２ｂの値は、上述の第１の実施形態にかかる第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ａにおける第１の定数Ｇ１ａより大きく且つ第２の定数Ｇ２ａより小さい値に設定される。或いは、第２の定数Ｇ２ｂの値は、第１の定数Ｇ１ａより大きく、且つ本実施形態にかかる第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂにおける第１の定数Ｇ１ａより大きな値に設定される。好ましくは、第２の定数Ｇ２ｂは第２の定数Ｇ２ａと同様に１６に設定される。
【０１５１】
第２の定数Ｇ２ｂ、第１の定数Ｇ１ｂ、さらに上述の第１の実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰａにおける第１の定数Ｇ１ａおよび第２の定数Ｇ２ａとの間には、次式（７）および（８）に示す関係がある。
【０１５２】
Ｇ１ａ＜Ｇ１ｂ＜Ｇ２ａ  ・・・・  （７）
【０１５３】
Ｇ１ａ＜Ｇ１ｂ＜Ｇ２ｂ  ・・・・  （８）
【０１５４】
上述のように、第２のシフトビットパラメータＮ２ｂおよび第２の定数Ｇ２ｂはそれぞれ、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂにおける第１のシフトビットパラメータＮ１ｂおよび第１の定数Ｇ１ｂに比べて、デジタル信号ＳＤＭＤｂの周波数変動に追従しやすい値に設定されている。結果、第１の利得制御信号ＳＡＧ１ｂに比べて、より高周波変動に追従しやすい値を有す第２の利得制御信号ＳＡＧ２ｂが生成されて、乗算器８に入力される。結果、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂで除去されなかった１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの周波数変動を除去できる。
【０１５５】
本実施形態においては、周波数変動しているデジタル放送波Ｓｒｆがチューナ２に入力された場合には、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂのビットシフタ１５のレベル検出に用いるデータ数を少なく設定して、例えば１２８（Ｎ１ｂ＝７）個のデータでレベルを検出し、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｂの第１の定数Ｇ１ｂの値を大きい値（例えば８）に設定する。結果、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂでは、図１２に示すデジタル放送波Ｓｒｆおよび変調されたアナログ信号ＳＭＡｂのように、信号全体のレベルのみをある一定値に制御するとともに、できるだけ周波数変動している信号に追従するようにする。
【０１５６】
そして、第２のレベル検出器ＬＤ２ｂのビットシフタ１５のレベル検出に用いるデータ数を少なく設定して、例えば１２８（Ｎ２ｂ＝７）個のデータ数でレベルを検出する。第２の自動利得制御信号発生器ＳＧ２ｂの第２の定数Ｇ２ｂの値を大きい値（例えば８）に設定して、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂで残された変動周波数および振幅変動を第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂで追従するようにしている。
【０１５７】
つまり、本実施形態においては、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂではできるだけ周波数変動した信号に追従させて、変動周波数および変動振幅を小さくし、残った変動周波数と変動振幅を第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂで追従させる。これにより従来の構成では１００Ｈｚ以下の周波数変動にしか追従できなかったが、このようにチューナ２を制御する第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂとすべてデジタルで制御する第２の自動利得制御器ＡＧＣ２ｂの２つの自動利得制御器を設け、それぞれの自動利得制御器において周波数変動に追従できるパラメータを選択することで、Ｃ／Ｎ比が１７ｄＢ以下までのデジタル放送波Ｓｒｆであれば、３００Ｈｚの周波数変動まで追従できる。
【０１５８】
（第３の実施形態）
本発明の第３実施形態にかかるデジタル放送受信装置をデジタル放送波の受信に適用した例について説明する前に、図１６を参照して本実施形態における基本的概念について述べる。図１６に、チューナ２の制御電圧対振幅減衰度特性を示す。同図において、横軸はチューナ２の制御電圧を示し、縦軸は当該制御電圧におけるチューナ２の振幅減衰度を示す。実線ＬＶＡは制御電圧対振幅減衰度特性を示す。同図に示すように、所定の制御電圧（本例においては、約２．４Ｖ近傍）を境として、制御電圧対振幅減衰度特性が大きく変動する。
【０１５９】
このように、制御電圧対振幅減衰度特性ＬＶＡが大きく変わる境界となる制御電圧を減衰特性臨界電圧Ｖｔｈと呼び二点鎖線Ｌで表す。つまり、制御電圧対振幅減衰度特性線ＬＶＡの傾きが減衰特性臨界電圧Ｖｔｈの近傍で大きく異なる。視認性のために、減衰特性臨界電圧Ｖｔｈより高い制御電圧における制御電圧対振幅減衰度特性線ＬＶＡの傾きを一点鎖線ＬＳで近似し、減衰特性臨界電圧Ｖｔｈより低い制御電圧における制御電圧対振幅減衰度特性線ＬＶＡの傾きを一点鎖線ＬＬで近似して示している。
【０１６０】
このように、減衰特性臨界電圧Ｖｔｈを境に、制御電圧対振幅減衰度特性線ＬＶＡの傾きが大きく異なる。そのため、上述の第２の実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰｂにおいて、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂで検出された第１のレベル信号ＳＬ１ｂが減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ未満の場合と減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ以上の場合とでは、チューナ２と第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂとの間のループ利得が異なる。
【０１６１】
デジタル放送波Ｓｒｆの信号がある周波数で周波数変動している場合、チューナ２と第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂの間のループ利得を大きくすると、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂで検出された値（第１のレベル信号ＳＬ１ｂ）が減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ未満では１８０Ｈｚまでの周波数変動に追従できるが、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂで検出された値（第１のレベル信号ＳＬ１ｂ）が減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ以上では１５０Ｈｚまでしか追従できない場合が実験で確認されている。
【０１６２】
この観点から、デジタル放送波Ｓｒｆのレベルが変化しても、３００Ｈｚまでの周波数変動に追従できるデジタル放送受信装置にするために、チューナ２と第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｃの間のループ利得をある程度一定にできるように第１の定数Ｇ１ｂの値を切り換えることが望ましい。そのために、デジタル放送波Ｓｒｆのレベルが減衰特性臨界電圧Ｖｔｈより小さい場合に適した小定数Ｇ１と、デジタル放送波Ｓｒｆのレベルが減衰特性臨界電圧Ｖｔｈより大きい場合に適した大定数Ｇ２とを設けておく。
【０１６３】
そして、デジタル放送波Ｓｒｆのレベルに応じてこれら２種類の定数Ｇ１およびＧ２のいずれかを選択して第１の定数Ｇ１ｂとして用いることによって、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂとチューナ２との間のループ利得を切り換える。このようにして、周波数変動しているデジタル放送波ＲＦを受信する場合、チューナ２に入力されるデジタル放送波Ｓｒｆのレベルに依存せず、常に高性能なデジタル受信装置を提案するものである。
【０１６４】
図１３を参照して、本実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰｃはにいて説明する。デジタル放送受信装置ＲＰｃは、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂが第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｃに置き換えられている点を除いて、図７に示したデジタル放送受信装置ＲＰｂと同様に構成されている。第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｃは、第２の実施形態にかかる第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｂにおいて、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｂが第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｃに置き換えられると共に、当該第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｃと第１のレベル検出器ＬＤ１ｂとを接続するレベル判定器３７ｃが追加されている。
【０１６５】
以降、特に必要のない限り、本実施形態に固有の特徴のみについて説明する。なお、なお、狭義に本実施形態に固有の構成要素、信号、およびパラメータは、その符号に接尾辞「ｃ」を付して図面上で表現且つ識別されるが、広義において上述の第１および第２の実施形態と共通のものや共通の動作についての説明は省く。
【０１６６】
レベル判定器３７ｃは、第１のレベル検出器ＬＤ１ｂから出力される第１のレベル信号ＳＬ１ｃに基づいて、０または１の二値を有する制御信号ＳＧｃを第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｃに出力する。
【０１６７】
図１４を参照して、レベル判定器３７ｃの動作について簡単に説明する。図１４において、縦軸は第１のレベル検出器ＬＤ１ｂから出力される第１のレベル信号ＳＬ１ｃを示し、横軸は制御信号ＳＧｃおよび第１の定数Ｇ１ｃに対応する定数値を示す。つまり、レベル判定器３７ｃは、第１のレベル信号ＳＬ１ｃのレベルを閾値Ｌｔｈと比較して、閾値Ｌｔｈ以上の場合は制御信号ＳＧｃとして１の値を出力し、閾値Ｌｔｈ未満の場合には制御信号ＳＧｃとして０の値を出力する。
【０１６８】
制御信号ＳＧｃの値に対して、チューナ２と第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｃの間のループ利得を決定する小定数Ｇ１と大定数Ｇ２が対応付けられている。本実施形態においては、制御信号ＳＧｃの値０に対しては小定数Ｇ１が対応付けられ、制御信号ＳＧｃの値１には大定数Ｇ２が対応付けられている。これについては、第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｃの構成と関連して以下に説明する。
【０１６９】
図１５に第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｃの詳細な構成を示す。第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｃは、第１の定数付与器１８ｂ１が適応型定数切り換え器１８ｃ１に置き換えられている点を除いて、図９に示した第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｂと同様に構成されている。
【０１７０】
適応型定数切り換え器１８ｃ１は、小定数付与器１８Ｓ、大定数付与器１８Ｌ、および切り換えスイッチ３９を含む。小定数付与器１８Ｓおよび大定数付与器１８Ｌは、それぞれ図１４および図１６を参照して説明した小定数Ｇ１および大定数Ｇ２を出力する。
【０１７１】
切り換えスイッチ３９は、小定数付与器１８Ｓの出力ポート、大定数付与器１８Ｌの出力ポート、レベル判定器３７ｃの出力ポート、および乗算器１７の入力ポートに接続されている。そして、レベル判定器３７ｃから入力される制御信号ＳＧｃに基づいて、切り換えスイッチ３９は小定数付与器１８Ｓおよび大定数付与器１８Ｌのいずれか一方の出力ポートを選択して、乗算器１７の入力ポートに接続する。
【０１７２】
結果、小定数付与器１８Ｓから小定数Ｇ１が、或いは大定数付与器１８Ｌから大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｃとして乗算器１７に入力される。結果、第２の実施形態にかかるＯＦＤＭデジタル放送受信装置ＲＰｂの第１の自動利得制御信号発生器ＳＧ１ｂにおける第１の定数Ｇ１ｂの代わりに、第１のレベル信号ＳＬ１ｃのレベルに応じて二種類の値のいずれかを有する第１の定数Ｇ１ｃを出力することによって、チューナ２と第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｃの間のループ利得を第１のレベル信号ＳＬ１ｃのレベルに応じて適応的に調整する。
【０１７３】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態にかかるデジタル放送受信装置をデジタル放送波の受信に適用した例について説明する前に、図１６および図２０を参照して本実施形態における基本的概念について述べる。図２０は、図１６に示した制御電圧対振幅減衰度特性において、二点鎖線Ｌで表される減衰特性臨界電圧Ｖｔｈが、二点鎖線Ｌ１で表される第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１および二点鎖線Ｌ２で表される第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２（Ｖｔｈ１＜Ｖｔｈ２）に置き換えられたものである。
【０１７４】
上述の第３の実施形態にかかるデジタル受信装置ＲＰｃにおいては、図１６に示す制御電圧対振幅減衰度特性において、第１のレベル信号ＳＬ１ｃの値を一つの減衰特性臨界電圧Ｖｔｈとの大小関係に基づいて、第１の定数Ｇ１ｃの値を小定数Ｇ１と大定数Ｇ２のいずれかに切り換えている。しかしながら、デジタル放送波Ｓｒｆは常に多少は周波数変動しているために、第１のレベル信号ＳＬ１ｃのレベルも常に変動している。
【０１７５】
よって、場合によっては、第１のレベル信号ＳＬ１ｃのレベルが減衰特性臨界電圧Ｖｔｈを中心として、またはその近傍で変動している場合に、その変動にあわせて、頻繁に小定数Ｇ１と大定数Ｇ２が切り換えられてしまう。なお、上述の如く小定数Ｇ１と大定数Ｇ２はその値が大きく異なるために、第１のレベル信号ＳＬ１ｃのわずかな変動に対しても、第１の定数Ｇ１ｃの値が頻繁に大きく変動する、いわゆるジッタが生じる。この場合、第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｃの利得調整動作も不安定になり、ひいては復調されたデジタル信号ＳＤＭＤｃの品質も劣化する。
【０１７６】
この観点から、第１のレベル信号ＳＬ１ｃのレベル変動を一つの減衰特性臨界電圧Ｖｔｈで検出するのではなく、図２０に示した第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１および第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２との関係において検出することによって、第１のレベル信号ＳＬ１ｃのわずかな変動による、第１の定数Ｇ１ｃのジッタを防止するものである。言い換えれば、第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１と第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２の間の領域は、第１のレベル信号ＳＬ１ｃの変動に一義的に対応するのではなく、第１のレベル信号ＳＬ１ｃの変動パターンに応じて対応方法が変わる緩衝帯として機能させるものである。
【０１７７】
図１７に示すように、本実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰｄは、レベル判定器３７ｃがレベル判定器３７ｄに置き換えられている点を除いて、図１３に示した第３の実施形態にかかるデジタル放送受信装置ＲＰｃと同様に構成されている。
【０１７８】
以降、特に必要のない限り、本実施形態に固有の特徴のみについて説明する。なお、なお、狭義に本実施形態に固有の構成要素、信号、およびパラメータは、その符号に接尾辞「ｄ」を付して図面上で表現且つ識別されるが、広義において上述の第１、第２、および第３の実施形態と共通のものや共通の動作についての説明は省く。
【０１７９】
図１８および図１９を参照して、レベル判定器３７ｄについて説明する。レベル判定器３７ｄは、図１４を参照して説明したレベル判定器３７ｃと類似に構成されている。しかしながら、レベル判定器３７ｄにおいては、閾値Ｌｔｈの代わりに第１の閾値Ｌｔｈ１と第２の閾値Ｌｔｈ２（Ｌｔｈ１＜Ｌｔｈ２）が設けられている。そして、これら第１の閾値Ｌｔｈ１と第２の閾値Ｌｔｈ２の間には、第１のレベル信号ＳＬ１ｄの変動状況に応じて０および１のいずれかの値が制御信号ＳＧｄとして割り当てる緩衝帯ＢＡが構成されている。
【０１８０】
以下に第１のレベル信号ＳＬ１ｄの変化に対する制御信号ＳＧｄと第１の定数Ｇ１ｄの変化について図１８、図１９を用いて説明する。
まず最初の例について説明する。初めに第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より小さなレベルにある場合には、図１８に示すように、制御信号ＳＧｄの値は１にセットされ、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８１】
その後、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より大きなレベルになった場合には、図１８に示すように、制御信号ＳＧｄの値は０に切り換わり、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。その後、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より小さく且つ第１の閾値Ｌｔｈ１より大きいレベルになった場合には、図１９に示すように制御信号ＳＧｄの値は０のままで、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力され、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第１の閾値Ｌｔｈ１より小さくなった場合には、図１９に示すように制御信号ＳＧｄの値は１に切り換わり、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８２】
その後、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より小さく且つ第１の閾値Ｌｔｈ１より大きいレベルになった場合には、図１８に示すように、制御信号ＳＧｄの値は１のままで、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力され、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より大きいレベルなった場合には、図１８に示すように制御信号ＳＧｄの値は０に切り換わり、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８３】
次に２番目の例について説明する。初めに第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より大きなレベルにある場合には、図１９に示すように、制御信号ＳＧｄの値は０にセットされ、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。その後、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より小さく且つ第１の閾値Ｌｔｈ１より大きいレベルになった場合には、図１９に示すように、制御信号ＳＧｄの値は０のままで、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８４】
その後、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第１の閾値Ｌｔｈ１より小さいレベルになった場合には、図１９に示すように制御信号ＳＧｄの値は１に切り換わり、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。その後、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より小さく且つＬ第１の閾値ｔｈ１より大きいレベルになった場合には、図１８に示すように、制御信号ＳＧｄの値は１のままで、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力され、第１のレベル信号ＳＬ１ｄが第２の閾値Ｌｔｈ２より大きいレベルなった場合には、図１８に示すように制御信号ＳＧｄの値は０に切り換わり、大定数Ｇが第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８５】
上記の最初の例を図２０に示す制御電圧の変化に置き換えて説明すると、初めに制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より小さい場合には、制御信号ＳＧｄの値は１にセットされ、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。その後、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は０に切り換わり、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８６】
その後、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より小さく且つ第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は０のままで、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力され、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１より小さくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は１に切り換わり、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８７】
その後、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より小さく且つ第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は１のままで、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力され、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は０に切り換わり、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８８】
次に上記２番目の例を図２０に示す制御電圧の変化に置き換えて説明すると、初めに制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は０にセットされ、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。その後、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より小さく且つ第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は０のままで、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１８９】
その後、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１より小さくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は１に切り換わり、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。その後、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より小さく且つ第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は１のままで、小定数Ｇ１が第１の定数Ｇ１ｄとして出力され、制御電圧ＳＡＧ１ｄが第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２より大きくなった場合には、制御信号ＳＧｄの値は０に切り換わり、大定数Ｇ２が第１の定数Ｇ１ｄとして出力される。
【０１９０】
このようにして、第１の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ１と第２の減衰特性臨界電圧Ｖｔｈ２の間に緩衝帯を設けることによって、チューナ２と第１の自動利得制御器ＡＧＣ１ｄの間のループ利得を決定する第１の定数Ｇ１ｄの値が小定数Ｇ１と大定数Ｇ２第２の定数Ｇ２の間で頻繁に切り換わらないようにヒステリシスを持たせている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した第１のレベル検出器の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した第１の自動利得制御信号発生器の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示した第２のレベル検出器の構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示した第２の自動利得制御信号発生器の構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示したＯＦＤＭ受信装置において観察されるデジタル放送波およびアナログ変調信号の波形を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかるＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示した第１のレベル検出器の構成を示すブロック図である。
【図９】図７に示した第１の自動利得制御信号発生器の構成を示すブロック図である。
【図１０】図７に示した第２のレベル検出器の構成を示すブロック図である。
【図１１】図７に示した第２の自動利得制御信号発生器の構成を示すブロック図である。
【図１２】図７に示したＯＦＤＭ受信装置において観察されるデジタル放送波およびアナログ変調信号の波形を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態にかかるＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示したレベル判定器による、第１のレベル信号に基づく第１の定数値の切り換え動作の説明図である。
【図１５】図１３に示した第１の自動利得制御信号発生器の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１３に示したＯＦＤＭ受信装置おいて、チューナの制御電圧対振幅減衰度特性および減衰特性臨界電圧を示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態にかかるＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７に示したレベル判定器による、第１のレベル信号の増大時の第１の定数値の切り換え動作の説明図である。
【図１９】図１７に示したレベル判定器による、第１のレベル信号の減少時の第１の定数値の切り換え動作の説明図である。
【図２０】図１７に示したＯＦＤＭ受信装置おいて、チューナの制御電圧対振幅減衰度特性と第１および第２の減衰特性臨界電圧減衰特性臨界電圧を示す図である。
【図２１】従来の従来のデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】図２１に示したレベル検出器の構成を示すブロック図である。
【図２３】図２１に示した自動利得制御信号発生器の構成を示すブロック図である。
【図２４】図２１に示したＯＦＤＭ受信装置において、デジタル放送波の値が最大且つレベル信号の値も最大になる場合の矩形波信号を示す模式図である。
【図２５】図２１に示したＯＦＤＭ受信装置において、デジタル放送波およびレベル信号の値が共に中間値である場合の矩形波信号を示す模式図である。
【図２６】図２１に示したＯＦＤＭ受信装置において、デジタル放送波およびレベル信号が共に最小値である場合の矩形波信号を示す模式図である。
【図２７】図２１に示したＯＦＤＭ受信装置における、デジタル放送波とアナログ変調信号関係を示す模式図である。
【符号の説明】
Ｒｃ、ＲＰａ、ＲＰｂ、ＲＰｃ、ＲＰｄ  ＯＦＤＭ受信装置
１  アンテナ
２  チューナ
３  ＡＤ変換器
７  復調器
ＡＧＣ  自動利得制御器
ＡＧＣ１ａ、ＡＧＣ１ｂ、ＡＧＣ１ｃ、ＡＧＣ１ｄ  第１の自動利得制御器
ＡＧＣ２ａ、ＡＧＣ２ｂ、ＡＧＣ２ｃ、ＡＧＣ２ｄ  第２の自動利得制御器
ＬＤ  レベル検出器
ＬＤ１ａ、ＬＤ１ｂ  第１のレベル検出器
ＬＤ２ａ、ＬＤ２ｂ  第２のレベル検出器
ＳＧ  自動利得制御信号発生器
ＳＧ１ａ、ＳＧ１ｂ、ＳＧ１ｃ、ＳＧ１ｄ  第１の自動利得制御信号発生器
ＳＧ２ａ、ＳＧ２ｂ、ＳＧ２ｃ、ＳＧ２ｄ  第１の自動利得制御信号発生器
ＬＣ  レベル変換器
ＬＣ１  第１のレベル変換器
ＬＣ２  第２のレベル変換器
８  乗算器
１２  減算器
１３  加算器
１４  遅延器
１５  ビットシフタ
１５０ａ１、１５０ｂ１、１５０ｃ１  第１の平均化係数付与器
１５０ａ２、１５０ｂ２、１５０ｂ２  第２の平均化係数付与器
１６  リファレンス値付与器
１６ａ  第１のリファレンス値付与器
１７  乗算器
１８ａ１、１８ｂ１、１８ｃ１、１８ｄ１  第１の定数付与器
１９  加算器
２０  遅延器
２１  積分器
２２  ＰＷＭ
２３  ローパスフィルタ
３３  乗算器
３４  反転係数付与器
３７ｃ、３７ｄ  レベル判定器
４６  補償係数付与器
４７  加算器
４８  利得設定範囲係数付与器
５０  誤差設定器
５１  レベル判定器
５２  切り換えスイッチ
５３  除算器
ＲＦ、Ｓｒｆ  デジタル放送波
ＳＧｃ制御信号
ＳＭＡ、ＳＭＡａ、ＳＭＡｂ、ＳＭＡｃ、ＳＭＡｄ  アナログ変調信号
ＳＭＤ、ＳＭＤａ、ＳＭＤｂ、ＳＭＤｃ、ＳＭＤｄ  デジタル変調信号
ＳＤＤ、ＳＤＤａ、ＳＤＤｂ、ＳＤＤｃ、ＳＤＤｄ  復調デジタル信号
ＳＤＭＤ、ＳＤＭＤａ、ＳＤＭＤｂ、ＳＤＭＤｃ、ＳＤＭＤｄ  デジタル復調調信号
ＳＬ  レベル信号
ＳＬ１ａ、ＳＬ１ｂ、ＳＬ１ｃ、ＳＬ１ｄ  第１のレベル信号
ＳＬ２ａ、ＳＬ２ｂ、ＳＬ２ｃ、ＳＬ２ｄ  第２のレベル信号
ＳＡＧ  制御信号
ＳＡＧ１ａ、ＳＡＧ１ｂ、ＳＡＧ１ｃ、ＳＡＧ１ｄ  第１の利得制御信号
ＳＡＧ２ａ、ＳＡＧ２ｂ、ＳＡＧ２ｃ、ＳＡＧ２ｄ  第２の利得制御信号
Ｒ  リファレンス値
Ｒ１  第１のリファレンス値
Ｒ２  第２のリファレンス値
Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ、Ｇ１ｃ、Ｇ１ｄ  第１の定数
Ｇ２ａ、Ｇ２ｂ、Ｇ２ｃ、Ｇ２ｄ  第２の定数
Ｇ１  小定数
Ｇ２  大定数
ＯＢ  補償係数
ＧＲＳ  利得設定範囲係数
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004726332.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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