(57)【要約】【課題】  大規模なディジタル演算回路や大量なデータ通信等を必要とすることなく、簡易な演算のもとで伝送路を解析し、この解析結果をもとに適正な受信状態に設定する。【解決手段】  積和演算部９１はヌル検波部８からの信号を複数周期分について積和演算し、ヌルシンボルを検出する。伝送路判定部９２は積和演算部９１の出力にヌルシンボル以外の成分（落ち込みＷ）を含むときにはＡＧＣ部２３の時定数、検波部２４の時定数または積和演算部９１におけるヌルシンボル検出の閾値を変更する。【選択図】        図２
2005101845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力操作により選択された放送信号を受信し信号検波するチューナー部と、前記検波された信号を復調する復調部と、前記復調信号を復号する復号部と、前記検波信号からヌルシンボルを検波するヌル検波部とを有するディジタル音声放送受信装置において、
前記ヌル検波部からの信号を複数周期分について積和演算し、ヌルシンボルを検出する積和演算部と、前記積和演算部よりのヌルシンボルから放送信号の伝送モードを判定し、前記復調における同期処理および復号の処理を設定するモード判定部と、前記積和演算部の出力にヌルシンボル以外の成分を含むときには前記自動利得制御の時定数、信号検波の時定数またはヌルシンボル検出の閾値を変更する伝送路判定部とを備えたことを特徴とするディジタル音声放送受信装置。
【請求項２】
伝送路判定部は、信号検波の時定数をヌルシンボルの長さより短いヌルシンボル以外の成分に対して反応することなくヌルシンボルに反応するように短くする変更と、ヌルシンボルに対して反応することなくヌルシンボルの長さより長いヌルシンボル以外の成分に反応するようにさらに短くする変更とを順次行い、これら変更により検出したヌルシンボルの位置を内部メモリに記憶した後に前記時定数を元に戻し、モード判定部は、前記記憶された位置データをもとに、前記元の時定数において積和演算部から入力した信号からヌルシンボルの位置を検出し、モード判定することを特徴とする請求項１記載のディジタル音声放送受信装置。
【請求項３】
伝送路判定部は、ヌルシンボル検出のハイおよびローからなる閾値間のレベル幅を狭く変更することを特徴とする請求項１記載のディジタル音声放送受信装置。
【請求項４】
自動利得制御の時定数、信号検波の時定数およびヌルシンボル検出の閾値と伝送モードとを組み合わせたパターンデータを複数記憶するメモリ部を設け、伝送路判定部は、モード判定部において伝送モードを判定できないときには、モード判定部を現受信バンドに対応した伝送モードに設定する一方、同設定した伝送モードに対応するパターンデータを前記メモリ部より順次読み出し、切り換えることを特徴とする請求項１記載のディジタル音声放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はマルチパス・フェージング等の伝送路状況に適応したディジタル音声放送受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放送形態の一つにディジタル音声放送（ＤＡＢ＝Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）がある。
上記形態の放送波は信号区間と信号のない区間とが一定周期で送信される。
上記信号のない区間をヌル（ＮＵＬＬ）シンボルと称し、このヌルシンボルの長さ（幅）と周期とにより４種類の伝送モードに分けられる。
これら伝送モードの放送波を受信する受信装置では、通常、マルチパス・フェージング等の伝送路状況に適応させるために伝送路解析を行い、この解析結果をもとにチューナー部内の自動利得制御部（ＡＧＣ）や検波部の時定数、またはヌルシンボルを検出する際の閾値を制御し、適正な受信状態に設定するようしている。
【０００３】
従来のディジタル音声放送受信装置では、本来、時間同期や周波数同期等の同期制御を目的としたＣＩＲ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を流用した構成のもとに前記伝送路解析を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
なお、上記ＣＩＲは、信号レベル、遅延量や位相ずれ情報を持っており、ＣＩＲからは時間軸、周波数軸のほぼ正確な同期が可能である。このＣＩＲを流用するとほぼ正確な伝送路解析が可能である。
チューナー部内のＡＧＣ部・検波部の時定数、ＮＵＬＬシンボル検出部の閾値の適応制御するためには、さらに伝送路の状況によって各制御値をどのように変化させるかをあらかじめ記憶し、どの状況にあるかを判定し、制御信号を各部に送出する伝送路判定部が必要となる。
大量のＣＩＲデータそのものを通信にて取り込むか、ＤＡＣにて変換したアナログ波形を再度ＡＤＣにて取り込んだ上で判定する必要がある。
もし、受信機メーカーが独自開発したＤＳＰにてデジタル信号処理部を構成している場合には、ＤＳＰ内に判定部を持ち直接制御することも可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３６２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のディジタル音声放送受信装置は以上のように構成されていたが、このＣＩＲを得るためには、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）や専用ＬＳＩ（大規模集積回路）等を用いた大規模なディジタル演算回路が必要になるという課題があった。
また、伝送路を解析するためには上記演算回路から大量のＣＩＲデータを取り込み、別途、伝送路を判定する必要があり、このデータ取り込みのために大量なデータ通信が必要になるという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、大規模なディジタル演算回路や大量なデータ通信等を必要とすることなく、簡易な演算のもとで伝送路を解析し、この解析結果をもとに適正な受信状態に設定するようにしたディジタル音声放送受信装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るディジタル音声放送受信装置は、ヌル検波部からの信号を複数周期分について積和演算し、ヌルシンボルを検出する積和演算部と、前記積和演算部よりのヌルシンボルから放送信号の伝送モードを判定し、復調における同期処理および復号の処理を設定するモード判定部と、前記積和演算部の出力にヌルシンボル以外の成分を含むときには自動利得制御の時定数、信号検波の時定数またはヌルシンボル検出の閾値を変更する伝送路判定部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、ヌル検波部からの信号を複数周期分について積和演算し、ヌルシンボルを検出する積和演算部と、前記積和演算部よりのヌルシンボルから放送信号の伝送モードを判定し、復調における同期処理および復号の処理を設定するモード判定部と、前記積和演算部の出力にヌルシンボル以外の成分を含むときには自動利得制御の時定数、信号検波の時定数またはヌルシンボル検出の閾値を変更する伝送路判定部とを備えた構成としたので、簡易な演算による積和演算の結果から伝送路の概略的解析が可能となり、大規模なディジタル演算回路や大量なデータ通信等を要せず、この解析結果をもとに適正な受信状態に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるディジタル音声放送受信装置の構成を示すブロック図、図２は図１のチューナー部２およびマイクロコンピュータ９の部分についての詳細ブロック図、図３，４は積和演算の説明図、図５はマイクロコンピュータ９の制御フローチャートある。
【００１０】
図１において、ディジタル音声放送受信装置は、アンテナ１で受信したディジタル音声放送（以下、「ＤＡＢ」とする）の信号からの選局、高周波増幅、中間周波信号への変換および信号検波等を行うチューナー部２、アナログ信号をディジタル信号へ変換するＡＤＣ３、直交復調する復調部４、復調信号を復号する復号部５、ディジタル信号をアナログ信号へ変換するＤＡＣ６、信号増幅等してスピーカーより音声出力する音声出力部７、検波信号からヌル（ＮＵＬＬ）シンボルを検波するヌル検波部８、ヌル検波部８からの信号をもとに伝送路を解析し、この解析結果からチューナー部２、同期部１０および復号部５等を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」とする）９、同期処理をする同期部１０、マイコン９を介し選局を設定入力する操作部１１とを備えている。
【００１１】
図２において、チューナー部２はアンテナ１からの高周波信号を増幅する高周波増幅部（以下、「ＲＦ部」とする）２１、高周波信号を中間周波信号へ変換しＡＤＣ３へ出力する中間周波部（以下、「ＩＦ部」とする）２２、これらＲＦ部２１およびＩＦ部２２の利得を制御する自動利得制御部（以下、「ＡＧＣ部」とする）２３、ＩＦ部２２からの信号（以下、「ＩＦ信号」）を検波し、検波信号Ｓ１をヌル検波部８へ出力する検波部２４とを備える。
また、マイコン９は積和演算部９１、伝送路判定部９２、モード判定部９３、メモリ部９４および受信設定部９５とを備える。
【００１２】
次に、図１の基本動作につき図２を併用して説明する。
操作部１１より選局の設定入力操作がされた場合、マイコン９の受信設定部９５はチューナー部２のＲＦ部２１に対し受信設定する。
チューナー部２のＲＦ部２１は上記設定に従い、アンテナ１で受信した信号から指定のバンドのＤＡＢ信号を選局する。このＲＦ部２１で選局した高周波信号は増幅後にＩＦ部２２で所定周波数のＩＦ信号へ変換し、このＩＦ信号Ｓ６を検波部２４で信号検波し、検波部２４からは検波信号Ｓ１が出力される。
上記ＲＦ部２１及びＩＦ部２２はＡＧＣ部２３により自動利得制御される。
【００１３】
チューナー部２のＩＦ部２２から出力されたＩＦ信号Ｓ６はＡＤＣ３でアナログ信号からディジタル信号へ変換し、このディジタル信号について復調部４において直交復調の処理を行う。
復調部４で復調された信号は復号部５において復号する。この復号した信号はＤＡＣ６でディジタル信号からアナログ信号へ変換する。
音声出力部７はＤＡＣ６からのアナログの信号を増幅等してスピーカーより音声出力する。
また、ヌル検波部８はチューナー部２の検波部２４からの検波信号Ｓ１よりヌルシンボルを検波し、検波信号Ｓ２をマイコン９へ入力する。
【００１４】
マイコン９において、積和演算部９１はヌル検波部８からの信号Ｓ２を複数周期分について積和演算し、この演算信号Ｓ３を伝送路判定部９２およびモード判定部９３へ送出する。
伝送路判定部９２は積和演算部９１の演算信号Ｓ３をもとに伝送路を解析し、この解析結果をもとにチューナー部２のＡＧＣ部２３の時定数、検波部２４の信号検波の時定数、および積和演算部９１におけるヌルシンボル検出の閾値を設定する。この設定の詳細については後述する。
また、モード判定部９３は積和演算部９１から入力された演算信号Ｓ３をもとに受信したＤＡＢの伝送モードを判定し、このモード判定信号Ｓ４、Ｓ５を同期部１０および復号部５それぞれへ送り、復調部４の復調処理および復号部５の復号処理を伝送モードに適応させる。
【００１５】
次に、図３により積和演算部９１の積和演算について説明する。
図３（ａ）において、（１）は信号区間と信号のない区間（ヌルシンボル）とが一定周期で繰り返されるＤＡＢ信号の波形図であり、図３（ａ）の（２）は（１）の信号をヌル検波部８で検波した信号Ｓ２の波形図である。図中のＴｎはヌルシンボルの長さ（幅）であり、Ｔｓはヌルシンボルの周期を示す。このＴｎとＴｓとが４種類の伝送モードごとに規定されており、受信側はこのＴｎとＴｓとから伝送モードを判定し、同判定した伝送モードに基づき前述の同期処理および復号処理を行う。
このＤＡＢ信号がマルチパス・フェージング等のない良好な伝送路を伝播した場合には（２）に示すようにノイズ成分のないヌルシンボルを検波することができ、伝送モードを容易に判定できる。
【００１６】
しかし、例えば移動体で受信する場合、アンテナ１より入力される電波にノイズ成分が含まれる場合が多々ある。このノイズ成分が含まれた場合、ＤＡＢ信号は例えば図３（ｂ）の（１）のようになり、この結果、ヌル検波部８で検波した信号Ｓ２は図３（ｂ）の（２）のように、ノイズ成分が重畳した信号となり、正しいモード判定が困難となる。
そこで、このノイズ成分の影響を回避するために図４（ａ）の（１）〜（４），図４（ｂ）の（１），（２）に示す積和演算の処理を行う。
【００１７】
図４（ａ）において、（１）〜（４）は図３（ｂ）の各周期ごとの信号と対応した信号、図４（ｂ）の（１）はこれら（１）〜（４）を加算した信号、図４（ｂ）の（２）は同図（ｂ）の（１）の信号から検出したノイズ成分のないヌルシンボルの波形図であり、図４（ｂ）の（１）の信号に対し、ノイズ成分の影響を受けない図示のようなロー側閾値（以下、「Ｌ閾値」とする）、およびハイ側閾値（以下、「Ｈ閾値」とする）をそれぞれ設定し、これら２つの閾値間を抽出することによりノイズ成分をカットするようにしたものである。
【００１８】
以上のように、ヌル検波部８で検波した信号Ｓ２を複数周期分について加算し、さらに、この加算信号に対しＬ閾値およびＨ閾値を設定することによりノイズ成分を除去したヌルシンボルを検出することができる。
一方、伝送路における信号の乱れには、ランダム性の高い乱れと、周期性の高い乱れとがある。
前記図３（ｂ），図４（ａ）はランダム性の高い乱れに該当し、この乱れによるノイズ成分については前述のように積和演算の結果には大きく現れないこととなる。
これに対し周期性の高い信号の乱れの場合には図４（ｂ）に示すようになる。
【００１９】
図４（ｂ）において、（１）は周期性の高い乱れのあるＤＡＢ信号の波形図、（２）は（１）の信号をヌル検波部８で検波した信号Ｓ２の波形図である。
図示のように周期性の高い信号の乱れの場合、積和演算の結果にはヌルシンボルの周期、長さ（幅）と異なった周期、長さ（幅）であってヌルシンボルと同じように落ち込んだ不要成分Ｗ（以下、「落ち込みＷ」とする）が現れる。
以上より、積和演算の結果から概略的ながら伝送路の解析が可能といえる。
前記伝送路判定部９２は上記解析を行い、この解析結果をもとにチューナー部２および積和演算部９１を設定制御する。
【００２０】
以下、上記伝送路判定部９２による設定制御につき図５で説明する。
ステップＳＴ１では、伝送路判定部９２は積和演算部９１の積和演算の結果に落ち込みＷが有るか否かを検知し、この落ち込みＷを検知しない場合にはステップＳＴ２へ進み、ＡＧＣ部２３の時定数、検波部２４の時定数および積和演算部９１に対するＬ閾値およびＨ閾値それぞれを基準通りに設定する。
以下、この設定を「基準設定」とし、このときのＡＧＣ部２３の時定数をＴａ１、検波部２４の時定数をＴｄ１、積和演算部９１に対するＬ閾値とＨ閾値とのレベル幅をＬｗ１とする。
上記基準設定の状態時にはモード判定部９３は積和演算部９１で検出された落ち込みＷのないヌルシンボルをもとに伝送モードを容易に判定できる。
【００２１】
上記に対しステップＳＴ１で落ち込みＷを検知した場合はステップＳＴ３へ進み、伝送路判定部９２はＡＧＣ部２３の時定数を基準設定Ｔａ１より短くしたＴａ２に設定する。
【００２２】
ここで、積和演算結果に周期的な大きな落ち込みＷが現れる原因の一つとして、ＡＧＣ部２３の制御時定数が信号の乱れに対し適合していないために増幅利得（ゲイン）の調整が追従できないことが挙げられる。
通常（基準設定）はヌルシンボルを検出するためにＡＧＣ部２３の時定数は長く設定されている。
そこで、ヌルシンボルとは異なった周期、長さの落ち込みＷを検知したときには前述のようにＡＧＣ制御の時定数を基準設定より短くし、前記増幅利得の調整を追従可能に設定することにより安定した信号を出力するようにする。
上記設定後はステップＳＴ４へ進む。
【００２３】
ステップＳＴ４では、伝送路判定部９２は、検波部２４の時定数をヌルシンボルに反応するように基準設定Ｔｄ１より短くしたＴｄ２と、落ち込みＷに反応するように前記Ｔｄ２よりさらに短くしたＴｄ３とに順次設定する。
この設定により検波部２４は、時定数Ｔｄ２においてはヌルシンボルを含んだ検波信号Ｓ１を出力し、時定数Ｔｄ３においては落ち込みＷを含んだ検波信号Ｓ１を出力することとなる。この検波信号Ｓ１はヌル検波部８および積和演算部９１を経て同じ内容の信号として伝送路判定部９２へ送られる。
伝送路判定部９２は上記２形態の信号からヌルシンボルと落ち込みＷとを区別し、また、時定数Ｔｄ２における検波信号Ｓ１に対応する信号からヌルシンボルの位置を検出し、内部メモリ（図示せず）に記憶する。この位置記憶後、伝送路判定部９２は検波部２４の時定数を基準設定に戻す。
【００２４】
以上により、モード判定部９３は、前記記憶された位置データをもとに、基準設定の時定数において積和演算部９１から入力したヌルシンボルと落ち込みＷの混在した信号からヌルシンボルの位置を検出し、その周期Ｔｓおよび長さＴｎとから伝送モードを判別することができる。
上記設定後はステップＳＴ５へ進む。
【００２５】
ステップＳＴ５では、伝送路判定部９２は積和演算部９１に対するＬ閾値とＨ閾値とのレベル幅を基準設定Ｌｗ１より狭くしたＬｗ２に設定する。
【００２６】
一般的に、落ち込みＷはヌルシンボルの落ち込みより小さい。
そこで、積和演算部９１に対するＬ閾値とＨ閾値とのレベル幅を基準設定Ｌｗ１より狭くしたＬｗ２に設定することにより、落ち込みＷに反応することなくヌルシンボル部分のみを検出可能となる。
上記設定後はステップＳＴ６へ進む。
【００２７】
ステップＳＴ６では、伝送路判定部９２はモード判定部９３からモード判定可否の情報を受ける。
伝送路判定部９２は上記情報がモード判定可の場合、ステップＳＴ７において現設定を維持し以上に説明した設定処理を終了する。
【００２８】
これに対し、伝送品質が悪い信号である場合には前記説明の設定処理ではモード判定部９３のモード判定が困難な場合がある。
そこで、伝送路判定部９２はステップＳＴ６においてモード判定部９３よりモード判定が可能でない情報を受けたときにはステップＳＴ８へ進み、メモリ部９４に記憶させてある設定パターンを使用する。
このメモリ部９４にはＡＧＣ部２３の時定数、検波部２４の時定数および積和演算部９１に対するヌルシンボル検出のＨ，Ｌ閾値と伝送モードとを組み合わせたパターンデータを複数記憶しておく。
【００２９】
伝送路判定部９２は、モード判定部９３において伝送モードを判定できないときには、モード判定部９３を現受信バンドに対応した伝送モードに設定する一方、同設定した伝送モードに対応するパターンデータをメモリ部９４より順次読み出し、切り換える。
このパターン切り換えごとにモード判定部９３においてモード判定を行う。
この切り換えにより、モード判定されたときにはステップＳＴ７においてその設定を維持し伝送路判定部９２の処理は終了する。
【００３０】
以上のように、この実施の形態１によれば、ヌル検波部８からの信号を複数周期分について積和演算し、ヌルシンボルを検出する積和演算部９１と、積和演算部９１よりのヌルシンボルから放送信号の伝送モードを判定し、復調における同期処理および復号の処理を設定するモード判定部９３と、積和演算部９１の出力にヌルシンボル以外の成分（落ち込みＷ）を含むときにはＡＧＣ部２３の時定数、検波部２４の時定数または積和演算部９１におけるヌルシンボル検出の閾値を変更する伝送路判定部９２とを設けた構成としたので、簡易な演算による積和演算の結果から伝送路の概略的解析が可能となり、大規模なディジタル演算回路や大量なデータ通信等を要せず、この解析結果をもとに適正な受信状態に設定することができる。
【００３１】
また、伝送路判定部９２は積和演算部９１の出力に落ち込みＷを含むときには、信号検波の時定数を、ヌルシンボルの長さより短い落ち込みＷに対して反応することなくヌルシンボルに反応するように短くする変更と、ヌルシンボルに対して反応することなくヌルシンボルの長さより長い落ち込みＷに反応するようにさらに短くする変更とを行い、これら変更により検出したヌルシンボルの位置を内部メモリに記憶した後に前記時定数を元の基準設定に戻すので、モード判定部９３は、前記記憶された位置データをもとに、基準設定の時定数において積和演算部から入力した信号からヌルシンボルの位置を検出し、モード判定することができる。
【００３２】
また、伝送路判定部９２は積和演算部９１の出力に落ち込みＷを含むときには、積和演算部９１に対するヌルシンボル検出のＬ閾値とＨ閾値とのレベル幅を狭く変更するので、落ち込みＷに反応することなくヌルシンボル部分のみを検出可能となる。
【００３３】
また、自動利得制御の時定数、信号検波の時定数およびヌルシンボル検出の閾値と伝送モードとを組み合わせたパターンデータを複数記憶するメモリ部９４を設け、伝送路判定部９２は、モード判定部９３において伝送モードを判定できないときには、モード判定部９３を現受信バンドに対応した伝送モードに設定する一方、同設定した伝送モードに対応するパターンデータを前記メモリ部より順次読み出し、切り換えるので、伝送品質の悪い放送信号である場合にもモード判定されて復調における同期処理および復号処理が可能となり、受信装置の起動性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１によるディジタル音声放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のチューナー部およびマイクロコンピュータの部分についての詳細ブロック図である。
【図３】図２の積和演算部における積和演算の説明図である。
【図４】図２の積和演算部における積和演算の説明図である。
【図５】図２のマイクロコンピュータの制御フローチャートある。
【符号の説明】
【００３５】
１  アンテナ、２  チューナー部、３  ＡＤＣ、４  復調部、５  復号部、６  ＤＡＣ、７  音声出力部、８  ヌル検波部、９  マイクロコンピュータ、１０  同期部、１１  操作部、２１  ＲＦ部、２２  ＩＦ部、２３  ＡＧＣ部、２４  検波部、９１  積和演算部、９２  伝送路判定部、９３  モード判定部、９４  メモリ部、９５  受信設定部。
【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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