(57)【要約】【課題】イメージ妨害等の受信状況悪化を安定して抑えることができるスーパーヘテロダイン受信機を実現することにある。【解決手段】局部発振切替信号１３に基づいて上側ヘテロダイン用局部発振信号あるいは下側ヘテロダイン用局部発振信号の一方を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路（周波数変換手段）４に供給する局部発振回路（局部発振手段）９と、受信状況信号１２に基づいて生成した局部発振切替信号１３を局部発振回路（局部発振手段）９に供給する局部発振制御回路（局部発振制御手段）１０と、周波数変換回路（周波数変換手段）４によって中間周波数信号に変換された後の信号を復調するとともに受信状況を表す受信状況信号１２を局部発振制御回路（局部発振制御手段）１０に供給する復調回路（復調手段）８とを備える。【選択図】図１
2005277480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号と局部発振信号とを混合して両方の信号の周波数差を中間周波数信号に変換する周波数変換手段と、
局部発振切替信号に基づいて上側ヘテロダイン用局部発振信号あるいは下側ヘテロダイン用局部発振信号の一方を選択的に生成して前記局部発振信号として前記周波数変換手段に供給する局部発振手段と、
受信状況を表す受信状況信号に基づいて前記局部発振切替信号を生成して前記局部発振手段に供給する局部発振制御手段と、
前記周波数変換手段によって前記中間周波数信号に変換された後の信号を復調するとともに前記受信状況信号を前記局部発振制御手段に供給する復調手段とを備えることを特徴とする受信機。
【請求項２】
前期局部発振制御手段における局部発振切替信号の生成は、所定のタイミングで局部発振切替信号の状態を変化させ、局部発振切替信号の変化前後の受信状況信号の変化に基づき受信状況が良くなるように局部発振切替信号の状態を設定するように行われることを特徴とする、請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記受信状況信号は、信号対雑音比の大きさを表すことを特徴とする、請求項１に記載の受信機。
【請求項４】
前記受信状況信号は、復調誤り率の大きさを表すことを特徴とする、請求項１に記載の受信機。
【請求項５】
前記所定のタイミングは、周期的であることを特徴とする、請求項２に記載の受信機。
【請求項６】
前記所定のタイミングは、受信機の選局があった時であることを特徴とする、請求項２に記載の受信機。
【請求項７】
前記所定のタイミングは、コマーシャル放送を受信している時であることを特徴とする、請求項２に記載の受信機。
【請求項８】
前記所定のタイミングは、単位時間当たりの受信状況信号の変化量が所定値を超えた時であることを特徴とする、請求項２に記載の受信機。
【請求項９】
前記所定のタイミングは、使用者の指示があった時であることを特徴とする、請求項２に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この本発明は、受信信号と局部発振信号とを混合して両方の信号の周波数差を中間周波数信号に変換して復調を行うスーパーヘテロダイン方式の受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスーパーヘテロダイン方式の受信機は、例えば図３に示すような構成になっている。受信機は、アンテナ２１に接続された第１のフィルタ２２、高周波増幅回路２３、周波数変換回路２４、第２のフィルタ２５、中間周波増幅回路２６、Ａ／Ｄ変換回路２７、復調回路２８、局部発振回路２９を備える。アンテナ２１で受信された周波数成分の中から必要な周波数成分が第１のフィルタ２２で取り出され、高周波増幅回路２３で増幅または減衰され、周波数変換回路２４で所望の中間周波数帯域に変換される。その後、さらに必要な周波数成分が第２のフィルタ２５で取り出され中間周波増幅回路２６で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路２７によりアナログーデジタル変換されて、復調回路２８で復調される。周波数変換回路２４では、局部発振回路２９で生成された局部発振信号３０と、高周波増幅回路２３の出力（受信信号）とが混合され、両方の信号の周波数差が中間周波数信号として出力される。
【０００３】
このようなスーパーヘテロダイン方式の受信機では、イメージ妨害という問題が生じる。局部発振信号３０の周波数をｆＬＯ、中間周波数信号の周波数をｆＩＦとすると、受信信号の内のｆＬＯ＋ｆＩＦおよびｆＬＯ−ｆＩＦの両方の成分が中間周波数信号に変換される。上側ヘテロダイン方式では、局部発振信号３０の周波数ｆＬＯより低いｆＬＯ−ｆＩＦの成分を所望波として取り出すが、同じ中間周波数信号に変換されるｆＬＯ＋ｆＩＦの成分が妨害波となる。逆に、下側ヘテロダイン方式では、局部発振信号３０の周波数ｆＬＯより高いｆＬＯ＋ｆＩＦの成分を所望波として取り出すが、同じ中間周波数信号に変換されるｆＬＯ−ｆＩＦの成分が妨害波となる。これらの所望波と妨害波は同じ周波数であるため、第２のフィルタで妨害波は除去されず、復調回路２８における復調が異常になる。
【０００４】
このようなイメージ妨害を避けるため、局部発振信号３０の周波数を切り替えることにより上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式とを切り替える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
例えば、図４（ａ）に示すように局部発振信号３０の周波数をｆＬＯに設定して、上側ヘテロダイン方式でｆＬＯ−ｆＩＦの成分を所望波として取り出している時に、ｆＬＯ＋ｆＩＦの妨害波が発生した場合、図４（ｂ）に示すように局部発振信号３０の周波数をｆＬＯ−２ｆＩＦに設定して、下側ヘテロダイン方式でｆＬＯ−ｆＩＦの成分を所望波として取り出せば、ｆＬＯ＋ｆＩＦの妨害波の影響がなくなる。また、図５（ａ）に示すように局部発振信号３０の周波数をｆＬＯに設定して、下側ヘテロダイン方式でｆＬＯ＋ｆＩＦの成分を所望波として取り出している時に、ｆＬＯ−ｆＩＦの妨害波が発生した場合、図５（ｂ）に示すように局部発振信号３０の周波数をｆＬＯ＋２ｆＩＦに設定して、上側ヘテロダイン方式でｆＬＯ＋ｆＩＦの成分を所望波として取り出せば、ｆＬＯ−ｆＩＦの妨害波の影響がなくなる。
【０００６】
イメージ妨害による不具合が生じた時に、上記のように上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式とを切り替えることにより、イメージ妨害を避けることができる。
【特許文献１】特開平３−２１０８２５号公報（公開日１９９１年９月１３日  要約、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４（ｂ）に示すように局部発振信号３０の周波数を切り替えた場合、ｆＬＯ−３ｆＩＦの成分が新たに妨害波となる。また、図５（ｂ）に示すように局部発振信号３０の周波数を切り替えた場合、ｆＬＯ＋３ｆＩＦの成分が新たに妨害波となる。実際の受信状況においては、ｆＬＯ＋ｆＩＦとｆＬＯ−３ｆＩＦ、あるいはｆＬＯ−ｆＩＦとｆＬＯ＋３ｆＩＦの両方に妨害波が存在する可能性がある。従来のスーパーヘテロダイン方式の受信機は、受信状況を検出する手段と、検出した受信状況に基づいて上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式とを適切に切り替える手段の両方を有しないので、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式とを切り替えた時に受信状況が改善せずかえって悪化する可能性がある。
【０００８】
また、ｆＬＯ＋ｆＩＦまたはｆＬＯ−ｆＩＦの妨害波によるイメージ妨害しか考慮されないので、イメージ妨害以外の要因によって受信状況が悪化することを避けることができない。イメージ妨害以外の要因としては、例えば、局部発振信号３０の高調波に起因する妨害がある。局部発振信号３０の周波数をｆＬＯに設定して、上側ヘテロダイン方式でｆＬＯ−ｆＩＦの成分を所望波として取り出している時に、ｆＬＯの高調波成分３ｆＬＯと３ｆＬＯ＋ｆＩＦまたはｆＬＯの高調波成分３ｆＬＯと３ｆＬＯ−ｆＩＦの成分とが混合され中間周波数信号ｆＩＦに変換されることにより、妨害が生じる。
【０００９】
また、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式との切り替えがイメージ妨害による不具合が生じた時に行われるので、不具合が生じてからの切り替えしかできず、不具合の発生を抑えることができない。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、イメージ妨害等の受信状況悪化を安定して抑えることができるスーパーヘテロダイン受信機を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る受信機は、上記課題を解決するために、受信信号と局部発振信号とを混合して両方の信号の周波数差を中間周波数信号に変換する周波数変換手段と、局部発振切替信号に基づいて上側ヘテロダイン用局部発振信号あるいは下側ヘテロダイン用局部発振信号の一方を選択的に生成して前記局部発振信号として前記周波数変換手段に供給する局部発振手段と、受信状況を表す受信状況信号に基づいて前記局部発振切替信号を生成して前記局部発振手段に供給する局部発振制御手段と、前記周波数変換手段によって前記中間周波数信号に変換された後の信号を復調するとともに前記受信状況信号を前記局部発振制御手段に供給する復調手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
前期局部発振制御手段における局部発振切替信号の生成は、所定のタイミングで局部発振切替信号の状態を変化させ、局部発振切替信号の変化前後の受信状況信号の変化に基づき受信状況が良くなるように局部発振切替信号の状態を設定するように行われてもよい。
【００１３】
前記受信状況信号は、信号対雑音比の大きさを表してもよく、復調誤り率の大きさを表してもよい。
【００１４】
前記所定のタイミングは、周期的であってもよく、受信機の選局があった時であってもよく、コマーシャル放送を受信している時であってもよく、単位時間当たりの受信状況信号の変化量が所定値を超えた時であってもよく、使用者の指示があった時であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る受信機は、以上のように、局部発振切替信号に基づいて上側ヘテロダイン用局部発振信号あるいは下側ヘテロダイン用局部発振信号の一方を選択的に生成して局部発振信号として周波数変換手段に供給する局部発振手段と、受信状況信号に基づいて生成した局部発振切替信号を局部発振手段に供給する局部発振制御手段と、周波数変換手段によって中間周波数信号に変換された後の信号を復調するとともに受信状況を表す受信状況信号を局部発振制御手段に供給する復調手段とを備えるので、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式を切り替えて受信状況の良い方を選択することができ、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式とを切り替えた時に受信状況が悪化する可能性をなくすことができる。また、イメージ妨害以外の要因による受信状況の悪化も受信状況信号に現れるので、イメージ妨害以外の要因による受信状況の悪化を抑えることができる。
【００１６】
本発明に係る受信機は、以上のように、所定のタイミングで局部発振切替信号の状態を変化させ、局部発振切替信号の変化前後の受信状況信号の変化に基づき受信状況が良くなるように局部発振切替信号の状態を設定するので、不具合が生じる前に上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式との切り替えができる。
【００１７】
本発明に係る受信機は、以上のように、受信状況信号が信号対雑音比の大きさを表す場合、受信状況を短時間に評価することができる。
【００１８】
本発明に係る受信機は、以上のように、受信状況信号が復調誤り率の大きさを表す場合、受信状況を正確に評価することができる。
【００１９】
本発明に係る受信機は、以上のように、所定のタイミングが周期的である場合、一定期間毎に受信状況を改善することができ、受信状況を長時間安定させることができる。
【００２０】
本発明に係る受信機は、以上のように、所定のタイミングが受信機の選局があった時である場合、選局動作で受信が切り替わる間に受信状況を改善することができ、切り替えによる瞬時の受信状況悪化を使用者に感じさせないようにすることができる。
【００２１】
本発明に係る受信機は、以上のように、所定のタイミングがコマーシャル放送を受信している時である場合、コマーシャル放送の受信中に受信状況を改善することができ、使用者が受信目的とする放送の受信中における瞬時の受信状況悪化を避けることができる。
【００２２】
本発明に係る受信機は、以上のように、所定のタイミングが単位時間当たりの受信状況信号の変化量が所定値を超えた時である場合、受信状況が大きく悪化した時に受信状況を改善することができるので、切り替えによる瞬時の受信状況悪化の頻度を抑えながらできるだけ受信状況を改善することができる。
【００２３】
本発明に係る受信機は、以上のように、所定のタイミングが使用者の指示があった時である場合、切り替えによる瞬時の受信状況悪化のタイミングを使用者が決めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の一実施形態について図１および図２に基づいて説明すると以下の通りである。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態を示すものであり、受信機の要部構成を示すブロック図である。図１を参照して、本実施の形態における受信機は、アンテナ１に接続された第１のフィルタ２、高周波増幅回路３、周波数変換回路（周波数変換手段）４、第２のフィルタ５、中間周波増幅回路６、Ａ／Ｄ変換回路７、復調回路（復調手段）８、局部発振回路（局部発振手段）９、局部発振制御回路（局部発振制御手段）１０を備える。アンテナ１で受信された周波数成分の中から必要な周波数成分が第１のフィルタ２で取り出され、高周波増幅回路３で増幅または減衰され、受信信号として周波数変換回路４に入力される。周波数変換回路４では、局部発振回路９で生成された局部発振信号１１と、受信信号とが混合され、両方の信号の周波数差が中間周波数信号として出力される。周波数変換回路４の出力から、さらに必要な周波数成分が第２のフィルタ５で取り出され中間周波増幅回路６で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路７によりアナログーデジタル変換されて、復調回路８で復調される。
【００２６】
復調回路８は、周波数変換回路４によって中間周波数信号に変換された後の信号の復調の他に、受信状況を表す信号対雑音比の検出を行い、信号対雑音比の大きさを受信状況信号１２として出力する。局部発振制御回路１０が出力する局部発振切替信号１３は高電位と低電位の２つの状態をもち、局部発振回路９は、局部発振切替信号１３が高電位の場合には上側ヘテロダイン用局部発振信号を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路４に供給し、局部発振切替信号１３が低電位の場合には下側ヘテロダイン用局部発振信号を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路４に供給する。局部発振制御回路１０は、所定のタイミングで局部発振切替信号１３の状態を一方の状態から他方の状態へ変化させ、局部発振切替信号１３の変化前後の受信状況信号１２の変化に基づき受信状況が良くなるように局部発振切替信号１３の状態を設定する。すなわち、局部発振切替信号１３の変化前の信号対雑音比が局部発振切替信号１３の変化後の信号対雑音比より大きければ変化前の状態に局部発振切替信号１３を戻し、局部発振切替信号１３の変化前の信号対雑音比が局部発振切替信号１３の変化後の信号対雑音比より大きくなければ変化後の状態に局部発振切替信号１３を保つ。
【００２７】
ここで、局部発振切替信号１３の状態は、ある時間間隔をもって周期的に行われる。
【００２８】
図２は、局部発振回路９を位相ロックループ方式で構成する場合の要部構成を示す。局部発振回路９は、基準信号発生回路１４、位相比較器１５、ループフィルタ１６、電圧制御発振器１７、可変分周器１８、分周数設定回路１９を備える。基準信号発生回路１４は、位相比較を行うための基準となる基準周波数信号を位相比較器１５に供給する。一方、電圧制御発振器１７の出力信号すなわち局部発振信号１１は可変分周器１８に入力され、所定分周数で分周され、分周信号として位相比較器１５に入力される。位相比較器１５では、入力された基準周波数信号と分周信号の位相差を検出し、位相差を電圧または電流のパルス状の位相差信号として出力する。ループフィルタ１６は位相比較器１５が出力した位相差信号を積分して電圧制御発振器１７に入力する制御電圧を出力する。分周信号の位相が基準周波数信号の位相より進んでいる場合には、電圧制御発振器１７の発振周波数が低くなるように制御電圧が制御され、分周信号の位相が基準周波数信号の位相より遅れている場合には、電圧制御発振器１７の発振周波数が高くなるように制御電圧が制御されることにより、基準周波数信号と分周信号の位相が一致し、基準周波数信号と分周信号の周波数が一致する。この時、局部発振信号１１の周波数は、基準周波数信号の周波数に可変分周器１８の所定分周数を掛けた値になる。可変分周器１８の所定分周数は分周数設定回路１９により設定される。局部発振切替信号１３により、所定分周数を切り替えることにより、図４に示す局部発振信号の周波数ｆＬＯとｆＬＯ−２ｆＩＦ、あるいは、図５に示す局部発振信号の周波数ｆＬＯとｆＬＯ＋２ｆＩＦを発生させることができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、受信状況を表す受信状況信号１２は信号対雑音比の大きさとしたが、復調誤り率の大きさであってもよい。信号対雑音比は、例えば、受信信号に埋め込まれた基準信号と、その基準信号に対する基準値との差分によって検出されるため、短時間に検出される。一方、復調誤り率は、復調されたデータの誤りの度合いを表すため、受信状況の良し悪しがそのまま反映される。
【００３０】
また、上記実施の形態では、局部発振回路９は、局部発振切替信号１３が高電位の場合には上側ヘテロダイン用局部発振信号を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路４に供給し、局部発振切替信号１３が低電位の場合には下側ヘテロダイン用局部発振信号を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路４に供給するとしたが、局部発振切替信号１３が高電位の場合には下側ヘテロダイン用局部発振信号を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路４に供給し、局部発振切替信号１３が低電位の場合には上側ヘテロダイン用局部発振信号を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路４に供給してもよい。
【００３１】
また、上記実施の形態では、局部発振切替信号１３の状態を変化させる所定のタイミングを周期的としたが、受信機の選局があった時であってもよく、コマーシャル放送を受信している時であってもよく、単位時間当たりの受信状況信号の変化量が所定値を超えた時であってもよく、使用者の指示があった時であってもよい。
【００３２】
以上のように、局部発振切替信号１３に基づいて上側ヘテロダイン用局部発振信号あるいは下側ヘテロダイン用局部発振信号の一方を選択的に生成して局部発振信号１１として周波数変換回路（周波数変換手段）４に供給する局部発振回路（局部発振手段）９と、受信状況信号１２に基づいて生成した局部発振切替信号１３を局部発振回路（局部発振手段）９に供給する局部発振制御回路（局部発振制御手段）１０と、周波数変換回路（周波数変換手段）４によって中間周波数信号に変換された後の信号を復調するとともに受信状況を表す受信状況信号１２を局部発振制御回路（局部発振制御手段）１０に供給する復調回路（復調手段）８とを備えるので、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式を切り替えて受信状況の良い方を選択することができ、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式とを切り替えた時に受信状況が悪化する可能性をなくすことができる。例えば、図４のｆＬＯ＋ｆＩＦとｆＬＯ−３ｆＩＦ、あるいは図５のｆＬＯ−ｆＩＦとｆＬＯ＋３ｆＩＦのように両方に妨害波が存在する場合、上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式のうち妨害波の影響が小さい方を必ず選択することができる。また、イメージ妨害以外の要因による受信状況の悪化も受信状況信号１２に現れるので、イメージ妨害以外の要因による受信状況の悪化を抑えることができる。
【００３３】
さらに、所定のタイミングで局部発振切替信号１３の状態を変化させ、局部発振切替信号１３の変化前後の受信状況信号１２の変化に基づき受信状況が良くなるように局部発振切替信号１３の状態を設定するので、不具合が生じる前に上側ヘテロダイン方式と下側ヘテロダイン方式との切り替えができる。
【００３４】
受信状況信号１２が信号対雑音比の大きさを表す場合、受信状況を短時間に評価することができ、受信状況信号１２が復調誤り率の大きさを表す場合、受信状況を正確に評価することができる。
【００３５】
所定のタイミングが周期的であるので、一定期間毎に受信状況を改善することができ、受信状況を長時間安定させることができる。
【００３６】
また、所定のタイミングが受信機の選局があった時である場合、選局動作で受信が切り替わる間に受信状況を改善することができ、切り替えによる瞬時の受信状況悪化を使用者に感じさせないようにすることができる。
【００３７】
また、所定のタイミングがコマーシャル放送を受信している時である場合、コマーシャル放送の受信中に受信状況を改善することができ、使用者が受信目的とする放送の受信中における瞬時の受信状況悪化を避けることができる。
【００３８】
また、所定のタイミングが単位時間当たりの受信状況信号１２の変化量が所定値を超えた時である場合、受信状況が大きく悪化した時に受信状況を改善することができるので、切り替えによる瞬時の受信状況悪化の頻度を抑えながらできるだけ受信状況を改善することができる。
【００３９】
また、所定のタイミングが使用者の指示があった時である場合、切り替えによる瞬時の受信状況悪化のタイミングを使用者が決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、受信機の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施形態における局部発振回路の要部構成を示すブロック図である。
【図３】従来技術を示すものであり、受信機の要部構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す従来技術における上側ヘテロダイン方式から下側ヘテロダイン方式への切り替えの様子を示す周波数配置図である。
【図５】図３に示す従来技術における下側ヘテロダイン方式から上側ヘテロダイン方式への切り替えの様子を示す周波数配置図である。
【符号の説明】
【００４１】
１、２１  アンテナ
２、５、２２、２５  フィルタ
３、２３  高周波増幅回路
４、２４  周波数変換回路
６、２６  中間周波増幅回路
７、２７  Ａ／Ｄ変換回路
８、２８  復調回路
９、２９  局部発振回路
１０  局部発振制御回路
１１、３０  局部発振信号
１２  受信状況信号
１３  局部発振切替信号
１４  基準信号発生回路
１５  位相比較器
１６  ループフィルタ
１７  電圧制御発振器
１８  可変分周器
１９  分周数設定回路
【図１】
2005277480.tif 000003
【図２】
2005277480.tif 000004
【図３】
2005277480.tif 000005
【図４】
2005277480.tif 000006
【図５】
2005277480.tif 000007