(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送波を複数の電気信号に変換する入力手段と、
前記入力手段から得られる前記複数の電気信号に対して周波数変換を行う受信手段と、
前記受信手段から得られた前記複数の信号を周波数変換する周波数分析手段と、
前記周波数分析手段より得られた前記複数の信号を操作する調整手段と、
前記調整手段より得られる信号を復号化する復号化手段と、
前記復号化手段及び前記周波数分析手段で得られた復調状況に関する情報を受け取り、前記放送波に含まれる遅延波の強度、前記遅延波と直接波との位相差または前記遅延波と前記直接波との遅延時間の少なくとも１つの遅延波の情報を推定する遅延波推定手段と、
前記遅延波の情報に基づいて、前記調整手段が最良の信号を選択するために前記調整手段の伝達関数を制御する制御信号を生成する復調制御手段とを備えた、デジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項２】
前記デジタルテレビジョン放送受信装置は、
前記デジタルテレビジョン放送受信装置の受信位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の信号に応じて前記受信位置における電波状況を判定する位置情報判定手段とをさらに備え、
前記復調制御手段は、前記遅延波推定手段から得られた前記遅延波の情報および前記位置情報判定手段から得られた前記電波状況に基づいて制御信号を生成し、前記生成された制御信号を前記調整手段に与える、請求項１記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項３】
前記デジタルテレビジョン放送受信装置は、
前記デジタルテレビジョン放送受信装置の移動速度を検出する速度検出手段と、
前記デジタルテレビジョン放送受信装置の受信位置を検出する位置検出手段と、
前記検出された移動速度および前記検出された受信位置に応じて、前記受信位置における電波状況を判定する位置情報判定手段とを備え、
前記復調制御手段は、前記遅延波推定手段から得られた前記遅延波の情報と前記位置情報判定手段から得られた前記電波状況と前記周波数分析手段から得られる信号に基づいて制御信号を生成し、前記生成された制御信号を前記調整手段に与える、請求項１に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項４】
前記速度検出手段および前記位置検出手段が、ナビゲーションシステムである、請求項３に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項５】
前記入力手段が、受信特性の異なる複数のアンテナを有する、請求項１〜４のいずれか１つに記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項６】
前記復調状況が、前記放送波に含まれるパイロット信号によって表すことができる、請求項１に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項７】
前記位置情報判定手段は、送信局の位置を入手し、車両情報検出手段より得られる情報および前記送信局の位置に基づき、前記受信位置の前記電波状況を推定する、請求項２に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項８】
前記位置情報判定手段は、複数の地点の電波状況を予め記憶し、車両情報検出手段より得られる情報に基づき、前記受信位置における前記電波状況を推定する、請求項２に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項９】
前記位置情報判定手段は、複数の地点の電波状況を随時入手し、前記複数の地点の前記電波状況を更新し、
車両情報検出手段より得られる情報に基づき、前記受信位置における前記電波状況を推定する、請求項２に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項１０】
放送局が、複数の地点の受信状況を示す受信情報データを送信し、請求項９に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置が、前記受信情報データを受信することにより、前記電波状況を推定する送受信システム。
【請求項１１】
前記位置情報判定手段は、複数の地点の受信状況を随時入手し、
車両情報検出手段あるいは前記位置情報判定手段より得られる情報と前記複数の地点の受信状況とに基づき、前記受信地点における電波状況を推定する、請求項２に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項１２】
前記デジタルテレビジョン放送受信装置が、前記復調手段における信号のエラー率を測定し、所定期間以上、エラー率が所定の値を超える場合、制御信号を生成するエラー率測定部をさらに備え、
前記入力手段が、前記エラー率測定部からの制御信号に基づき、出力する信号を選択する選択部を有している、請求項１に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項１３】
前記入力手段が前記出力する信号を選択する選択タイミングが、受信信号の規定値以上の間隔である、請求項１２に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項１４】
前記入力手段が前記出力する信号を選択する選択タイミングが、受信信号の受信フレーム毎にである、あるいは規定値あるいは任意のフレーム間隔である、請求項１２に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項１５】
前記入力手段は、複数のアンテナから構成され、
前記複数のアンテナの少なくとも１つが時間的に設置位置が移動する、請求項１〜１４のいずれか１つに記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項１６】
前記複数のアンテナの少なくとも１つが移動する距離が、受信すべきテレビジョン信号の波長に応じて制御される、請求項１５に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【請求項１７】
前記複数のアンテナの少なくとも２つの設置間隔が、受信すべきテレビジョン信号の波長よりも短い、請求項１５または１６に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と受信端末との間におけるデジタル放送の受信装置および受信方法に属し、特にデジタル放送の受信障害に効果が大きい改善方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアナログテレビジョン放送受信における受信障害の１つとして、電波の反射・散乱等によるマルチパス障害があった。マルチパス障害を受けた映像は、映像のゆがみや飛びが発生する。たとえば、特開昭６３−１０９６７６号公報には、地上波アナログテレビジョン放送の固定受信時などに、テレビジョン信号の送信時に挿入した基準信号をもとに、電波の伝搬特性を推定し、妨害波をキャンセルするフィルタを構成しゴースト除去する方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、移動体において地上波テレビジョン放送を受信する場合には、電波の受信状況が移動に伴い激しく変化するため、受信障害状況の予測を行うことが困難であった。
【０００４】
近年、従来の地上波アナログテレビジョン放送の問題点を改善するために、地上波デジタルテレビジョン放送方式が提案された。地上波デジタルテレビジョン放送においては、ＯＦＤＭ方式と呼ばれる直交する多数のキャリアを用いた通信方法が導入されており、マルチパス障害に対する様々な対策が行われている。たとえば、遅延波による符号間干渉を防止する目的で、伝送される有効シンボル間に、ガードインターバルと呼ばれるガードインターバル期間が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、地上波デジタルテレビジョン放送方式においても、ビルによる反射波などの干渉による周波数選択性フェージングなどの受信障害が発生する。さらに、地上波デジタルテレビジョン放送では、周波数帯域を有効に利用するため、ＳＦＮと呼ばれる複数の送信所から同一番組を同一の周波数で送信する方式が提案されている。このＳＦＮ放送方式の結果、隣接局から送信された信号との間には必ず遅延時間が存在し、その結果信号が干渉を起こして受信障害も発生する。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑み、デジタルデータの移動受信における受信障害の改善を図るデジタルテレビジョン放送受信装置ならびに受信方法を提供するものである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルテレビジョン放送受信装置は、放送波を複数の電気信号に変換する入力手段と、前記入力手段から得られる前記複数の電気信号に対して周波数変換を行う受信手段と、前記受信手段から得られた前記複数の信号を周波数変換する周波数分析手段と、前記周波数分析手段より得られた前記複数の信号を操作する調整手段と、前記調整手段より得られる信号を復号化する復号化手段と、前記復号化手段及び前記周波数分析手段で得られた復調状況に関する情報を受け取り、前記放送波に含まれる遅延波の強度、前記遅延波と直接波との位相差または前記遅延波と前記直接波との遅延時間の少なくとも１つの遅延波の情報を推定する遅延波推定手段と、前記遅延波の情報に基づいて、前記調整手段が最良の信号を選択するために前記調整手段の伝達関数を制御する制御信号を生成する復調制御手段とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【００３４】
前記デジタルテレビジョン放送受信装置は、前記デジタルテレビジョン放送受信装置の受信位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の信号に応じて前記受信位置における電波状況を判定する位置情報判定手段とをさらに備え、前記復調制御手段は、前記遅延波推定手段から得られた前記遅延波の情報および前記位置情報判定手段から得られた前記電波状況に基づいて制御信号を生成し、前記生成された制御信号を前記調整手段に与えてもよい。
【００３５】
前記デジタルテレビジョン放送受信装置は、前記デジタルテレビジョン放送受信装置の移動速度を検出する速度検出手段と、前記デジタルテレビジョン放送受信装置の受信位置を検出する位置検出手段と、前記検出された移動速度および前記検出された受信位置に応じて、前記受信位置における電波状況を判定する位置情報判定手段とを備え、前記復調制御手段は、前記遅延波推定手段から得られた前記遅延波の情報と前記位置情報判定手段から得られた前記電波状況と前記周波数分析手段から得られる信号に基づいて制御信号を生成し、前記生成された制御信号を前記調整手段に与えてもよい。
【００３６】
前記速度検出手段および前記位置検出手段が、ナビゲーションシステムであってもよい。
【００３７】
前記入力手段が、受信特性の異なる複数のアンテナを有してもよい。
【００４５】
前記復調状況が、前記放送波に含まれるパイロット信号によって表すことができる。
【００４６】
前記位置情報判定手段は、送信局の位置を入手し、前記車両情報検出手段より得られる情報および前記送信局の位置に基づき、前記受信位置の前記電波状況を推定してもよい。
【００４７】
前記位置情報判定手段は、複数の地点の電波状況を予め記憶し、前記車両情報検出手段より得られる情報に基づき、前記受信位置における前記電波状況を推定してもよい。
【００４８】
前記位置情報判定手段は、複数の地点の電波状況を随時入手し、前記複数の地点の前記電波状況を更新し、前記車両情報検出手段より得られる情報に基づき、前記受信位置における前記電波状況を推定してもよい。
【００４９】
本発明の送受信システムは、放送局が、複数の地点の受信状況を示す受信情報データを送信し、請求項４２に記載のデジタルテレビジョン放送受信装置が、前記受信情報データを受信することにより、前記電波状況を推定し、そのことにより上記目的が達成される。
【００５０】
前記位置情報判定手段は、複数の地点の受信状況を随時入手し、前記車両情報検出手段あるいは前記位置情報判定手段より得られる情報と前記複数の地点の受信状況とに基づき、前記受信地点における電波状況を推定してもよい。
【００５１】
前記デジタルテレビジョン放送受信装置が、前記復調手段における信号のエラー率を測定し、所定期間以上、エラー率が所定の値を超える場合、制御信号を生成するエラー率測定部をさらに備え、前記入力手段が、前記エラー率測定部からの制御信号に基づき、出力する信号を選択する選択部を有してもよい。
【００５３】
前記入力手段が前記出力する信号を選択する選択タイミングが、受信信号の規定値以上の間隔であってもよい。
【００５５】
前記入力手段が前記出力する信号を選択する選択タイミングが、受信信号の受信フレーム毎にである、あるいは規定値あるいは任意のフレーム間隔であってもよい。
【００５８】
前記入力手段は、複数のアンテナから構成され、前記複数のアンテナの少なくとも１つが時間的に設置位置が移動してもよい。
【００５９】
前記複数のアンテナの少なくとも１つが移動する距離が、受信すべきテレビジョン信号の波長に応じて制御されてもよい。
【００６０】
前記複数のアンテナの少なくとも２つの設置間隔が、受信すべきテレビジョン信号の波長よりも短くてもよい。
【００７６】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に、本発明の実施形態１によるデジタルテレビジョン放送受信装置を図１を用いて説明する。図１は本発明の実施形態１におけるデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００７７】
実施形態１におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、入力手段１、遅延手段２、合成手段３、受信手段４、復調手段５、合成制御手段６、および遅延波推定手段７を備えている。
【００７８】
テレビジョン放送の電波は、受信アンテナ１１などの入力手段１によって電気信号に変換され、遅延手段２および合成手段３に伝達される。電気信号に変換されたテレビジョン放送の信号は、遅延手段２によって合成制御手段６からの遅延制御信号に応じて遅延され、合成手段３に伝達される。合成手段３は、合成制御手段６からの合成制御信号に応じて、入力手段１より得られた信号および遅延手段２より得られた信号のそれぞれに利得（ゲイン）をつけて合成し、受信手段４に伝達する。ここで、合成手法としては、加算や最大値選択などの簡単な操作を用いることが可能である。
【００７９】
ここで、図１の実施形態における遅延手段２における遅延時間の制御について説明する。
【００８０】
本実施形態の遅延手段２で扱う信号の周波数帯域は、テレビジョン信号の送信周波数である。このため、遅延手段２における遅延時間の制御は、たとえば、図１１に示すように、複数の経路１〜Ｎのうちの１つがスイッチにより選択されてもよい。複数の経路１〜Ｎは、それぞれ経路長が異なる信号線であってもよい。図１１に示すスイッチは、合成制御手段６にて得られた遅延制御信号に基づいて複数の経路１〜Ｎのうちの１つを選択してもよい。
【００８１】
また、複数の経路１〜Ｎは、それぞれ信号の伝搬特性の異なる信号線であってもよい。この場合においても、図１１に示すスイッチは、合成制御手段６にて得られた遅延制御信号に基づいて複数の経路１〜Ｎのうちの１つを選択してもよい。
【００８２】
また、図１に示す遅延手段２が、図１１に示すスイッチにより経路長を切り替える代わりに、可変リアクタンス素子を電圧により制御することで位相を変更するような構成としてもよい。
【００８３】
受信手段４は、合成手段３にて得られる信号から、必要な周波数帯域の信号のみを抽出し、抽出された信号を処理可能な周波数の信号に変換して復調手段５に伝達する。復調手段５は、受け取った信号を復調し出力する。つまり、復調手段５は、復調情報を遅延波推定手段７に伝達する。
【００８４】
遅延波推定手段７は、復調手段５より得られる復調情報をもとに受信波に含まれている遅延波を推定する。たとえば、遅延波推定手段７は、復調手段５で得られる情報をもとにして、入力手段１にて得られた信号に含まれる遅延波の強度、直接波に対する遅延波の強度、および直接波に対する位相差および遅延時間の少なくとも１つの遅延情報を推定する。
【００８５】
以下に、復調および遅延波推定の方法を説明する。
【００８６】
現在、放送方式の標準化活動が行われている日本の地上デジタル放送では、変調方式としてＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式が用いられている。復調手段５が、ＯＦＤＭ復調を行い、送信された符号を復号する処理を行う。この復号過程では、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いた周波数分析が行われる。ＦＦＴによって周波数分析がなされる場合、その結果から、受信信号の周波数成分のディップ位置やディップ数を検出することで、遅延時間を検出することができる。あるいは、復調手段５は、信号中に含まれている種々のパイロット信号によって、データの復調を行うことができる。復調手段５は、それらのパイロット信号を用いて信号の伝達特性を推定することが可能である。
【００８７】
図７は、ＯＦＤＭにおける周波数が分析された例を示す図である。遅延波が存在しないときは周波数特性はフラットとなる。受信信号に遅延波が存在する場合には、図７に示すように、いくつかの周波数成分にディップが存在する。
【００８８】
いくつかの周波数成分にディップが存在する場合、つまり、受信信号に遅延波が存在する場合、遅延波推定手段７は、パイロット信号の信号変化やパイロット信号の欠落を観測することで遅延波を検出することも可能である。
【００８９】
また、受信信号に遅延波が存在する場合、遅延波推定手段７は、ＦＦＴ処理後の誤り訂正処理から誤りのあるデータ位置に関する情報を獲得し、それに基づいて妨害波の遅延時間を推定することも可能である。
【００９０】
なお、以上の説明では日本のデジタル放送方式について説明したが、本発明は、これに限らずアナログ放送および各国のデジタル放送についても適用が可能であることは言うまでもない。たとえば、本発明は、ＯＦＤＭ以外にシングルキャリアの伝送方式に適用されてもよい。
【００９１】
以下に、合成ゲインおよび遅延時間の生成について説明する。
【００９２】
合成制御手段６では、遅延波推定手段７で推定された遅延波情報に基づいて、遅延手段２および合成手段３を制御するための信号を出力する。合成制御手段６は、たとえば、図１に示すように、ゲイン制御手段６１および遅延時間制御手段６２を有している。
【００９３】
ゲイン制御手段６１では遅延波推定手段７から得られる遅延波情報に基づき合成手段３での合成ゲインを設定する。この設定方法として図８を用いて説明する。図８に示す横軸は遅延波の大きさを表し、縦軸は比率（信号Ａゲイン／信号Ｂゲイン）を表している。ここで、遅延手段が第１遅延部および第２遅延部により構成される場合について図８を用いて説明する。信号Ａゲインは、第１遅延部から合成手段３への信号のゲインを示し、信号Ｂゲインは、第２遅延部から合成手段３への信号のゲインを示している。
【００９４】
遅延波のレベルが大きく、特に、遅延波のレベルが直接波のレベルと同程度の場合、両方のゲインが同じになるように、合成するように制御する。
【００９５】
また、遅延波レベルが小さいとき、あるいは遅延波レベルが直接波レベルより大きい場合には、遅延手段２からの信号のゲインまたは入力手段１からの信号を小さくしてゲイン差を設けて合成するように制御する。
【００９６】
遅延波推定手段７から得られる遅延波の遅延時間に基づいてゲイン制御を行う場合には、遅延時間が大きい場合（図８中のａ）と小さい場合（図８中のｂ）では、図８に示すように遅延時間が大きい方がゲイン差を大きくする様に制御する。
【００９７】
次に、遅延時間制御手段６２の動作を説明する。遅延時間制御手段６２によって、遅延手段２で遅延させるべき遅延時間は、遅延波推定手段７にて推定された遅延時間とほぼ同じ時間を遅延手段２で遅延させるように設定される。
【００９８】
図９は、遅延波と復調信号のエラー率の関係の一例を示す図である。図９に示すように遅延時間が小さい場合（Ｂ点：約２．５μｓ未満）には、エラー率が急激に悪化する可能性がある。このため、遅延波推定手段７で求められた遅延時間が小さい場合には、求められた遅延時間でなく所定の遅延時間（デフォルト値）、たとえば、遅延時間制御手段６２が、図９に示すＢ点以上の遅延時間を合成手段３に設定することで効果的にエラー率の悪化を回避できる。
【００９９】
ただし、ここで与える遅延時間の上限はＯＦＤＭ信号に付加されるガードインターバル期間よりも短くする必要がある。また、このような遅延時間の小さい遅延波によるエラー率の悪化が発生することを事前に防ぐために遅延手段２においては決められた遅延時間を常に設定することも可能である。この場合の設定値としてたとえばＢ点の約２倍の値（約５μｓ）を設定すれば確実に短い遅延時間の影響を除くことができる。
【０１００】
また、図１に示すように１本のアンテナから信号が得られる場合には、受信信号の帯域幅の逆数よりも小さい遅延時間が信号に与えられ加算され、受信信号のノイズレベルを低減させエラー率を改善することが可能である。これは、加算した信号により発生するディップ位置が信号帯域幅の外にできるためである。たとえば、信号帯域幅が５００ｋＨｚであれば、与える遅延時間は、２μｓ以下とする必要がある。上記の短い遅延時間を与えた信号を加算する方法は、特に、移動受信向けのサービス放送として用いられる狭帯域放送において、信号帯域の受信レベルを向上させる効果があるため有効な手段である。
【０１０１】
なお、実施形態１が車両に搭載されている場合、実施形態１におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、位置情報判定手段８、および車両情報検出手段９を備えている。なお、実施形態１におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が移動体に搭載されていなくても、そのデジタルテレビジョン放送受信装置は、位置情報判定手段８および車両情報検出手段９を備えていてもよい。
【０１０２】
実施形態１におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両に搭載されている、つまり、移動体でのデジタルテレビジョン放送の受信動作を説明する。
【０１０３】
車両情報検出手段９は、移動受信している車両の情報を検出する。車両情報検出手段９は、たとえば、速度（車速）検出手段９１および位置検出手段９２を有している。
【０１０４】
速度（車速）検出手段９１は、移動受信を行っている車両速度を検出し、位置検出手段９２は、その車両の位置を検出する。車両情報検出手段９としてナビゲーション装置が使用できることは言うまでもなく、また、位置検出手段９２としてはＧＰＳ装置の使用、あるいはＰＨＳ、携帯電話、あるいはＶＩＣＳなどの道路管制システムなどによるロケーション検出なども利用可能である。検出した車両情報は位置情報判定手段８に伝達される。
【０１０５】
位置情報判定手段８は、地形などの情報を入手し、デジタルテレビ放送を実際に受信する位置において、どこの放送局から電波を受ける可能性があるかを調べ、それらの放送局からの距離あるいは山やビルなどによる反射を考慮して、受信地点での遅延時間あるいは電波の強さを推定する。このために、位置情報判定手段８は、放送局、あるいは中継局等の送信局から送られる周波数および送信局の位置、あるいは送信出力等の情報をあらかじめ持つか、あるいはその情報を放送または電話等の通信手段によりダウンロードして記憶しておき、車両情報検出手段９からの位置情報と比較して、受信地点での遅延時間あるいは電波の強さを求める。これにより受信地点での遅延波時間、および大きさを求めることができる。
【０１０６】
さらに、位置情報判定手段８は、受信地点の周囲のビルの位置、大きさ、高さなどの情報を放送局位置とともに地図に示し、これらによる反射等を考慮することでより正確に遅延波時間および大きさを知ることができる。これらの送信所、ビル、山などの情報を扱う装置としてはナビゲーションなどのシステムが使用できることは言うまでもない。また、本実施形態は、速度検出手段９１により移動受信の速度がわかるため、次にあらわれる遅延波を予測でき、速度を考慮しないシステムに比べてより早く遅延波に追従することが可能になる。
【０１０７】
合成制御手段６においては、以上のようにして位置情報判定手段８で求められた遅延波情報をもとに合成ゲイン制御、遅延時間制御が行われる。この場合の制御方法としては、遅延波推定手段７による遅延波情報を用いた時と同じように行うことができる。
【０１０８】
さらに、本実施形態では、遅延波推定手段７および位置情報判定手段８の情報を組み合わせて使用することも可能である。この場合、２つの遅延情報が近い場合にのみ、ゲインおよび遅延時間制御が行われる。また、本実施形態では、２つの遅延情報が離れている場合、現状維持あるいは遅延波レベルの大きい情報に基づいて制御が行われる。
【０１０９】
上記の説明では、車両情報検出手段９として速度検出手段９１および位置検出手段９２を有する実施形態１によるデジタルテレビジョン放送受信装置が移動受信する場合について説明してきたが、実施形態１によるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両情報検出手段９として位置検出手段９２のみを有していても、実施形態１によるデジタルテレビジョン放送受信装置は、移動受信を行うことができる。なお、そのようなデジタルテレビジョン放送受信装置であっても、固定受信できることは言うまでもない。
【０１１０】
実施形態１によるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両情報検出手段９として位置検出手段９２のみを有しても、移動受信、および固定受信で使用することも可能である。
【０１１１】
図１には、デジタルテレビジョン放送受信装置の入力手段１として、１つのアンテナ１１および増幅手段１２が示されているが、本発明では、アンテナなどの数は１つに限られない。本実施形態では、たとえば、複数のアンテナ１１、および複数のアンテナ１１に対応する複数の遅延部を設けてもよい。
【０１１２】
図２は、入力手段１が複数のアンテナ１１を有し、遅延手段２がアンテナ１１に対応する遅延部を有するデジタルテレビジョン放送受信装置を示す図である。
【０１１３】
この場合には、図２に示す複数のアンテナ１１が、同じ放送電波を受けた場合においても、それぞれのアンテナ１１でマルチパス干渉の状態が異なる。このため、複数のアンテナ１１のそれぞれから異なる入力信号が得られる。それらの入力信号では、図７に示したようなディップの位置（周波数）および深さがそれぞれ違う場所に発生する。
【０１１４】
従って、複数の異なる入力信号を加え合わせることでディップ位置やディップの深さが異なる信号が得られ、本実施形態では、結果的に、受信信号が誤って認識されることを示すエラー率を下げることが可能となる。
【０１１５】
遅延手段２では、合成制御手段６で求められた遅延時間が第１遅延部から第Ｎ遅延部で相対的に設定される。合成手段３は、合成制御手段６で求められたゲインを遅延された信号に応じて設定する。なお、図２に示すデジタルテレビジョン放送受信装置における他の手段の受信動作は、図１に示すデジタルテレビジョン放送受信装置の受信動作とほぼ同じである。
【０１１６】
また、複数のアンテナ１１の設置位置間隔がテレビジョン信号の送信信号波長の４分の１程度以上とすることで、複数の入力信号の相関を低くすることができる。これにより、複数のアンテナ１１からの複数の入力信号を加算することで受信信号の品質を改善することができる。
【０１１７】
また、複数のアンテナ１１の指向特性や偏波特性などを異なるものとすることにより、複数の入力信号の相関関係を更に低下させることが可能であり、相関関係が低い入力信号を加算することで受信信号品質を改善させることが可能である。
【０１１８】
また、図２に示すデジタルテレビジョン放送受信装置は、ゲイン制御手段６１からの制御信号に従い、遅延手段２から出力される複数の信号に対してゲインを与え、それらの信号を合成するが、図１５に示すデジタルテレビジョン放送受信装置では、ゲイン制御手段６１から得られる制御信号に従い第１増幅部〜第Ｎ増幅部で与える信号のゲインが変更されてもよい。
【０１１９】
上述したように、実施形態１におけるデジタルテレビジョン放送受信装置によれば、遅延手段２から出力される信号を合成することで信号のディップを軽減でき、その結果デジタルデータのエラー率を改善できる。
【０１２０】
また、遅延時間の設定を遅延時間の短い信号の影響を避けるように設定することで、エラー率が大きくなることを防ぐことができる。
【０１２１】
また、遅延波推定手段７、および車両情報検出手段９と位置情報判定手段８によって正確な遅延波を求めることで、更に正確に信号のディップを避け、これによってエラー率を下げることができる。
【０１２２】
一方、複数のアンテナから得られた信号をそのエラー状況に従い切り換えながら利用することも可能である。以下に、アンテナを切り換える場合のアンテナ切換条件を図１０を用いて説明する。
【０１２３】
図１０は、アンテナ切換条件のフローチャートを示す図である。
【０１２４】
まず、本実施形態は、アンテナ１１に入力された信号のＣ／Ｎ（キャリアとノイズとの比）と、たとえば１フレーム期間など過去一定期間のエラー発生状況を求める。その結果、Ｃ／Ｎ比が閾値より大きく（ステップＳ１００でイエス）エラー率が閾値より低い（ステップＳ１０１でイエス）場合にはアンテナの切換は行われない（ステップＳ１０２）。
【０１２５】
また、エラー率が閾値より低くない場合でも、エラーの発生が、短時間のバースト的なものであり継続的ではない場合（ステップＳ１０３でイエス）には、アンテナ切換は行われない。
【０１２６】
一方、入力信号のＣ／Ｎ比のレベルが閾値より大きくなく（ステップＳ１００でノー）場合、または、エラー率が閾値より低くなく（ステップＳ１０１でノー）、エラーの発生が短時間のバースト的なものでない（ステップＳ１０３でノー）場合、アンテナが切り換えられる（ステップＳ１０４）。
【０１２７】
ここで、アンテナの切換タイミングは、ＯＦＤＭ信号に付加されたガードインターバル期間とすることが考えられる。なお、本実施形態は、車速情報および位置情報に基づいて、アンテナ切換を行うタイミングを計算してもよい。
【０１２８】
また、アンテナの切換タイミングは、ＯＦＤＭ信号に付加されたガードインターバル期間としてもよい。これにより、本実施形態では、移動受信時における受信条件の変化に対して最適にアンテナを切り換えることが可能となる。
【０１２９】
（実施形態２）
以下に、本発明の実施形態２によるデジタルテレビジョン放送受信装置を図３を用いて説明する。図３は本発明の実施形態２におけるデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【０１３０】
実施形態２におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、入力手段１、遅延手段２、合成手段３、受信手段４、復調手段５、合成制御手段６、および遅延波推定手段７を備えている。合成制御手段６は、ゲイン制御手段６１および遅延時間制御手段６２を備えている。実施形態２におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両などの移動体に搭載されている場合、実施形態２におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、さらに、位置情報判定手段８、および車両情報検出手段９を備えている。車両情報検出手段９は、速度検出手段９１および位置検出手段９２を有している。なお、実施形態２におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が移動体に搭載されていなくても、そのデジタルテレビジョン放送受信装置は、位置情報判定手段８および車両情報検出手段９を備えていてもよい。
【０１３１】
実施形態２におけるデジタルテレビジョン放送受信装置と、上述した実施形態１におけるデジタルテレビジョン放送受信装置とを比較すると、実施形態１では、
受信手段４が合成手段３の直後に接続されているが、実施形態２では、受信手段４が入力手段１の直後に接続されている。
【０１３２】
以下、実施形態２における移動体でのデジタルテレビジョン放送の受信動作を説明する。
【０１３３】
テレビジョン放送の電波は受信アンテナ１１などの入力手段１によって電気信号に変換され、受信手段４に伝達される。受信手段４は、入力手段１から得られる信号より必要な周波数帯域の信号のみを抽出し、遅延手段２および合成手段３に伝達する。受信手段４で得られた信号は、遅延手段２によって合成制御手段６からの遅延制御信号に応じて遅延されて合成手段３に伝達される。合成手段３は、合成制御手段６からの合成制御信号に応じて、受信手段４から得られた信号および遅延手段２から得られた信号のそれぞれに利得（ゲイン）をつけて重みづけし合成して復調手段５に伝達する。ここで合成手法としては実施形態１の場合と同様に、加算や最大値選択などの単純な操作を用いることが可能である。復調手段５は、信号を復調して出力する。
【０１３４】
遅延波推定手段７は、復調手段５からの復調情報に基づいて、実施形態１と同様に、遅延波推定手段７において遅延波を推定し合成制御手段６に伝達する。また、位置情報判定手段８は、車両情報検出手段９から得られる移動受信情報から、実施形態１と同様に、遅延波を推定し合成制御手段６に伝達する。
【０１３５】
合成制御手段６は、遅延波推定手段７および位置情報判定手段８からの信号に基づき、遅延手段２および合成手段３に対する制御信号（遅延時間および合成率）を求める。
【０１３６】
上記受信動作において合成制御手段６の動作および車両情報検出手段９の動作は、実施形態１と同様である。実施形態２による受信装置によれば、遅延手段２あるいは合成手段３の処理は、前段の受信手段１により周波数および帯域が制限されているために、実施形態１と比べて、簡略化することが可能でありながら、実施形態１と同等な効果が得られる。
【０１３７】
また、実施形態１と比較して、本実施形態においては、遅延手段２で扱う信号の帯域が低いものとなっている。このため、たとえば、遅延手段２にて遅延時間を与える場合に、入力信号をデジタル信号へと変換した後に、ディジタル信号処理により遅延時間の制御を行うことが可能となる。
【０１３８】
実施形態２におけるデジタルテレビジョン放送受信装置では、図４に示すように、入力手段１が複数のアンテナ１１を有し、受信手段４が第１受信部〜第Ｎ受信部を有し、遅延手段２が第１遅延部〜第Ｎ遅延部を有してもよい。
【０１３９】
図４に示すデジタルテレビジョン放送受信装置の動作は、上述した実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【０１４０】
デジタルテレビジョン放送受信装置が、複数のアンテナ１１、第１受信部〜第Ｎ受信部，第１遅延部〜第Ｎ遅延部を有することにより、複数のアンテナ１１のそれぞれが同じ放送電波を受けていた場合にも、干渉の状態が相違し、複数のアンテナ１１のそれぞれ出力する信号のレベルも異なる。
【０１４１】
このため、図７に示したようなディップの位置（周波数）および深さが各入力信号間でそれぞれ違う場所に発生する。従って、複数の異なる入力を加え合わせることで、ディップ位置とディップの深さを変化させることができ、結果的に信号のエラー率を下げることが可能となる。
【０１４２】
（実施形態３）
以下に、本発明の実施形態３によるデジタルテレビジョン放送受信装置を図５を用いて説明する。図５は本発明の実施形態３におけるデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【０１４３】
実施形態３におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、入力手段１、受信手段４、復調手段５、遅延波推定手段７および復調制御手段５５を備えている。実施形態３におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両などの移動体に搭載されている場合、実施形態３におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、さらに、位置情報判定手段８、および車両情報検出手段９を備えている。なお、実施形態３におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が移動体に搭載されていなくても、そのデジタルテレビジョン放送受信装置は、位置情報判定手段８および車両情報検出手段９を備えていてもよい。
【０１４４】
以下、移動体におけるデジタルテレビジョン放送の受信動作、あるいは固定場所におけるデジタルテレビジョン放送の受信動作を図５を用いて説明する。なお、位置情報判定手段８および車両情報検出手段９などの動作は、上述の実施形態１および実施形態２と同一であるため省略する。
【０１４５】
テレビジョン放送の電波は、受信アンテナ１１等の入力手段１によって電気信号に変換され、受信手段４に伝達される。受信手段４は、入力手段１から得られる信号より必要な周波数帯域の信号のみを抽出し、復調手段５に伝達する。復調手段５は、受信手段４からの信号を復調してデジタル信号を出力するとともに遅延波推定手段７に復調状況を伝達する。
【０１４６】
ここで復調手段５の動作を詳しく説明する。
【０１４７】
復調手段５は、周波数分析手段５１、調整手段５２、および復号化手段５３を有している。
【０１４８】
受信手段４から得られる信号は、周波数分析手段５１でＦＦＴ、リアルＦＦＴ、ＤＦＴ、またはＦＨＴなどの周波分析手法によって周波数分析され、周波数分析された信号は、調整手段５２に伝達される。たとえば、周波数分析された信号は、周波数とその大きさによって表される。
【０１４９】
調整手段５２は、復調制御手段５５からの制御信号に基づいて周波数分析手段５１で得られた周波数軸上の信号を操作する。操作方法としては、復調制御手段５５からの信号に基づいて伝達関数を周波数分析手段５１で得られた信号にかける方法や、フィルタを構成して演算する方法や、特定の周波数成分を強調、あるいは欠落したと考えられる周波数成分を補間するなどの方法が考えられる。復号化手段５３は、調整手段５２で得られた信号をデジタル符号に復号する。
【０１５０】
遅延波推定手段７は、復調手段５から得られる信号に基づいて遅延波の情報を推定する。このとき参照する信号としては、周波数分析手段５１から得られる周波数スペクトル、復号化手段５３の復号過程で得られるパイロット信号などがある。
【０１５１】
図７は、受信信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。一般には、デジタルテレビジョン放送で用いられるＯＦＤＭ変調方式においては周波数スペクトラムがフラットになる。遅延波が存在すると、図７に示すように、ディップ等が生じる。ことより、遅延波の大きさ、遅延時間を推定することが可能である。
【０１５２】
また、パイロット信号の位相変化あるいは欠落からも遅延波の大きさ、遅延時間の推定ができる。
【０１５３】
復調制御手段５５は、遅延波推定手段７あるいは位置情報判定手段８から得られた遅延波情報に基づいて調整手段５２を制御する。復調制御手段５５は、調整手段５２に応じた制御パラメータを決定し、それを調整手段５２に伝達することになる。たとえば、調整手段５２が遅延波に関する伝達関数を必要とする場合には、復調制御手段５５が遅延波に応じた伝達関数を求めて、それを調整手段５２に伝達する。あるいは、調整手段５２がフィルタである場合は、復調制御手段５５はフィルタ係数を調整手段５２に伝達する。調整手段５２が補間を行うような構成である場合、復調制御手段５５は調整手段５２に補間値を伝達する。ここで位置情報判定手段８、および車両情報検出手段９の構成は、実施形態１および２のものと同じような構成である。
【０１５４】
以上のように、本実施形態によれば、遅延波の影響が少なくなるように、調整手段５２が動作するために、正確な復号が可能になり、受信したデジタル信号のエラー率が改善される。
【０１５５】
図６は、実施形態３における他のデジタルテレビジョン放送受信装置を示す図である。図６に示すデジタルテレビジョン放送受信装置では、入力手段１は複数のアンテナ１１を有し、受信手段４が第１受信部〜第Ｎ受信部を有している。なお、図６には、１つの周波数分析手段５１、１つの調整手段５２、および１つの復号化手段５３が図示されているが、周波数分析手段５１、調整手段５２、および復号化手段５３の少なくとも１つの数が、アンテナ１１に応じた数であってもよい。それらの手段の構成によって、それらの手段の数が異なる。たとえば、図６に示すデジタルテレビジョン放送受信装置が１つだけ周波数分析手段を備えていたとしても、選択器（図示せず）が、第１受信部〜第Ｎ受信部から出力される複数の信号から、周波数分析手段５１で処理する１つの信号を選択することにより、図６に示すデジタルテレビジョン放送受信装置は正常に動作する。なお、調整手段５２および復号化手段５３の数についても、同様である。
【０１５６】
図６に示すデジタルテレビジョン放送受信装置では、入力手段１から出力される信号ごとに周波数分析が行われるために、それらの入力手段１から出力される信号に対応する、遅延波の大きさおよび遅延時間が推定できる。従って、調整手段５２で最も受信状態の良い信号を選択することが可能である。
【０１５７】
また、信号毎に上述したような伝達関数やフィルタの操作あるいは補間などの調整が行われ、複数の信号が復号化手段５３で復号されてもよい。
【０１５８】
復号手段５３あるいは調整手段５２では、各アンテナ１１からの信号の周波数分析結果から受信状態のよい周波数スペクトルの信号のみを選択して処理することで、良好なデジタル符号の復調が可能になる。
【０１５９】
以上で述べたように、図６の構成では複数のアンテナ１１を設けることで、受信エラーを改善することができる。
【０１６０】
（実施形態４）
以下に、本発明の実施形態４によるデジタルテレビジョン放送受信装置を図１２を用いて説明する。図１２は本発明の実施形態４におけるデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【０１６１】
実施形態４におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、入力手段１、合成手段３、受信手段１０、復調手段５、合成制御手段６、および遅延波推定手段７を備えている。実施形態４におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両などの移動体に搭載されている場合、実施形態４におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、さらに、位置情報判定手段８、および車両情報検出手段９を備えている。なお、実施形態４におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が移動体に搭載されていなくても、そのデジタルテレビジョン放送受信装置は、位置情報判定手段８および車両情報検出手段９を備えていてもよい。
【０１６２】
図４に示すデジタルテレビジョン放送受信装置では、受信手段４と合成手段３との間に遅延手段２が配置されているが、図１２に示すデジタルテレビジョン放送受信装置は、遅延手段２を有していない。
【０１６３】
なお、図１２に示すデジタルテレビジョン放送受信装置において、図４に示すデジタルテレビジョン放送受信装置の構成と同じ構成については、説明を省略する。
【０１６４】
受信手段１０は、入力手段１から得られる信号を復調手段５で処理可能な周波数帯域信号へと変換する。ＶＨＦやＵＨＦなどの周波数帯域で伝送された信号の検波を行い、復調手段５で処理可能な送信前の周波数帯域信号に変換する。
【０１６５】
以下に、受信手段１０を詳しく説明する。
【０１６６】
受信手段１０では、検波処理が行われる。図１３は、検波器の一構成例を示す図である。受信手段１０は、バンドパスフィルタ１０１、基準信号生成手段１０２、ローパスフィルタ１０３、および正弦波生成手段１０４を有している。バンドパスフィルタ１０１は、第１バンドパスフィルタ〜第Ｎバンドパスフィルタを含んでいる。基準信号生成手段１０２は、第１基準信号発生器〜第Ｎ基準信号発生器を含んでいる。ローパスフィルタ１０３は、第１正弦波信号発生器〜第Ｎ正弦波信号発生器を含んでいる。
【０１６７】
入力手段１にて得られる複数の受信信号をそれぞれバンドパスフィルタに通過させる。次に、基準信号生成手段１０２は、送信信号と同じ周波数の正弦波信号を生成する。受信信号の送信周波数が５００ＭＨｚの場合、たとえば、基準信号生成手段１０２の基準信号発生器は、５００ＭＨｚの正弦波信号を発生する。なお、基準信号生成手段１０２の第１基準信号発生器〜第Ｎ基準信号発生器は、基準信号をそれぞれ生成することができる。
【０１６８】
次に、バンドパスフィルタ１０１を通過した信号に、基準信号生成手段１０２にて得られた正弦波信号が乗算され、その後、乗算された信号は、ローパスフィルタ１０３に通され、周波数帯域が変換された信号がローパスフィルタ１０３から出力される。
【０１６９】
正弦波生成手段１０４は、基準信号制御手段６４にて得られる位相情報に従い、正弦波信号を生成する。正弦波生成手段１０４では、０から数十Ｈｚ程度の低い周波数の信号を生成する。たとえば、第１正弦波信号発生器は周波数０Ｈｚの信号（直流信号）を生成し、第２正弦波信号発生器は周波数１０Ｈｚの正弦波信号を生成し、第Ｎ正弦波信号発生器は周波数１５Ｈｚを生成する。正弦波信号発生器１０４によって生成された複数の信号は、ローパスフィルタ１０３を通過し得られる複数の信号と乗算される。
【０１７０】
上述したように、受信手段１０は、入力手段１から複数得られる信号の位相を時間的に互いに変動させることができる。このため、実施形態４のデジタルテレビジョン放送受信装置では、信号の合成が受信手段１０の後段に位置する合成手段３で行われる際に、たとえ、逆相となる信号同士を加算することが仮にあったとしても、そのような時間が長期にわたり連続することを防止することができる。
【０１７１】
図１４は、他の受信手段１０’を示す図である。図１３に示す受信手段１０では、位相を変化させるために、正弦波信号発生器１０４を必要としたが、図１４に示す受信手段１０’では、基準信号生成手段１０２’によって位相を変化させることができる。
【０１７２】
図１４に示す受信手段１０’は、バンドパスフィルタ１０１、基準信号生成手段１０２’、およびローパスフィルタ１０３を有している。なお、受信手段１０’は、受信手段１０の正弦波生成手段１０４を有していない。また、受信手段１０’の基準信号生成手段１０２’は、第１基準信号発生器〜第Ｎ基準信号発生器を含んでいる。
【０１７３】
図１４に示す基準信号生成手段１０２’は、基準信号制御手段６４が出力する位相情報に従い、生成する正弦波信号の周波数を調整する。たとえば、テレビジョン信号の送信周波数が５００ＭＨｚの場合には、基準信号生成手段１０２’の第１基準信号発生器は５００ＭＨｚの正弦波信号を生成し、テレビジョン信号の送信周波数が５００ＭＨｚの場合には、基準信号生成手段１０２’の第２基準信号発生器は５００，０００，０１０Ｈｚを生成する。つまり、基準信号生成手段１０２’は、テレビジョン信号の送信周波数の周波数にわずかに差を与えるような構成とする。これにより、図１４に示す受信手段１０’は、図１３に示す受信手段１０と同様の効果を有する。
【０１７４】
なお、図１３及び図１４に示す基準信号生成手段では、第１基準信号発生器〜第Ｎ基準信号発生器で生成される複数の基準信号（第１基準信号〜第Ｎ基準信号）の周波数が、それぞれの基準信号発生器が受け取る信号の周波数と同一値、あるいはそれらの信号の周波数の差が所定の範囲に入る必要があるが、複数の基準信号が存在するため、上述したような条件を満たすことが困難な場合がある。
【０１７５】
そのような場合には、図２６に示すような受信手段１０’’が有用である。
【０１７６】
図２６は、さらに他の受信手段１０’’を示す図である。
【０１７７】
受信手段１０’’は、バンドパスフィルタ１０１、基準信号生成手段１０２’’、ローパスフィルタ１０３、移相手段１０５を有している。バンドパスフィルタ１０１およびローパスフィルタ１０３の構成は、受信手段１０のものと同じである。移相手段１０５は、第１移相部〜第Ｎ移相部を有する。第１移相部〜第Ｎ移相部はそれぞれ、基準信号制御手段６４からの制御信号に応じて基準信号の位相を制御する。移相手段１０５は、たとえば可変リアクタンス素子などで実現できる。第１移相部〜第Ｎ移相部は、基準信号制御手段からの制御信号（制御電圧など）に応じて、それぞれ独立に基準信号の位相を変化させることができる。
【０１７８】
受信手段１０’’では、基準信号生成手段１０２’’において生成する基準信号が１つである。受信手段１０’に比べて基準信号の位相を受け取る信号の周波数に対して微少量だけずれさせることが可能である。
【０１７９】
なお、移相回路１０５における位相の制御方法については、後述の実施の形態６において詳細に説明する。
【０１８０】
（実施形態５）
以下に、本発明の実施形態５におけるデジタルテレビジョン放送受信装置を図１６および図１７を用いて説明する。
【０１８１】
図１６は、入力手段として用いるアンテナの設置状態を示す図である。また、図１７は、入力手段として用いられるアンテナの詳細図である。なお、実施形態５におけるデジタルテレビジョン放送受信装置では、入力手段以外の構成は、上述した実施形態１〜４および後述する実施形態６および７のうちの１つの実施形態における構成であってもよい。
【０１８２】
アンテナ１１０の動作を図１６および図１７を用いて詳しく説明する。アンテナ１１０は、図１６に示すように車のリヤガラス部や、トランク上面もしくは車体上面などに設置される。本実施形態においては、アンテナ１１０が電波を受信している時であっても、その設置位置が変更できるようにアンテナ１１０が構成されている。
【０１８３】
図１７に示すように、アンテナ１１０は、アンテナ素子１１１および１１２、アンテナ支持台１１３を有している。設置位置の変更は、たとえば、アンテナ素子１１１、１１２とアンテナ支持台１１３とが可動することが可能なようにそれらの接続部が構成され、モーター等の動力により遠隔して、アンテナ素子１１１、１１２を図１７で矢印で示した方向に移動することが可能である。
【０１８４】
移動受信時に、常に設置位置が移動するようにアンテナ１１０を制御することにより、送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路特性が時間的に異なるものとなる。このため、マルチパス環境下において信号を受信した場合などには、障害の様子（周波数方向でのディップなど）を変化させることが可能となる。このため、複数のアンテナ受信信号の加算時に信号どうしが逆位相の関係となり、これらの信号を加算した際に信号が互いにキャンセルするような場合に、アンテナ素子１１１、１１２の位置を移動させることで受信信号特性を変化させ、受信データ誤りの発生を改善することが可能である。特に、本実施形態は、低速移動時または停止時に受信信号が互いにキャンセルする状態が一定時間以上継続する場合に有効な手段である。アンテナの移動範囲は、たとえば、受信したいテレビジョン信号の送信信号波長の４分の１程度とすることが考えられる。
【０１８５】
また、受信チャンネルの決定時に、受信を希望する信号波長によりアンテナ素子１１１、１１２の設置位置を変更し固定することも考えられる。たとえば、２本のアンテナ素子１１１、１１２の位置関係を受信したいテレビジョン信号の送信信号波長の４分の１程度の範囲で動かし、２本のアンテナ素子１１１、１１２から出力される信号を加算し、受信特性が改善された場合、２本のアンテナ素子１１１、１１２の位置を固定する。このような場合、２本アンテナ素子１１１、１１２から出力される信号は、互いに逆位相の関係にならない可能性が高い。また、マルチパス障害によるディップ位置等は互いに異なる可能性が高い。
【０１８６】
このため、受信信号の周波数によりアンテナ位置を変更し利用することで、受信特性の改善が可能となる。また、これまでアンテナ設置位置が可変とするような構成について述べたが、２本のアンテナ素子の設置位置を互いに近接させ固定しても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１８７】
（実施形態６）
以下に、本発明の実施形態６によるデジタルテレビジョン放送受信装置を図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、および図１８Ｄを用いて説明する。図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、および図１８Ｄのそれぞれは、本発明の実施形態６におけるデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【０１８８】
実施形態６におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、入力手段１、合成手段３、受信手段４、復調手段５、遅延波推定手段７、増幅手段１２、移相手段１３および合成制御手段６００を備えている。合成制御手段６００は、ゲイン制御手段６１および位相制御手段６３を有している。増幅手段１２は、第１増幅部〜第Ｎ増幅部を有している。移相手段１３は、第１移相部〜第Ｎ移相部を有している。
【０１８９】
実施形態６におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両などの移動体に搭載されている場合、実施形態６におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、さらに、位置情報判定手段８、および車両情報検出手段９を備えている。その場合、車両情報検出手段９は、速度検出手段９１および位置検出手段９２を有している。なお、実施形態６におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が移動体に搭載されていなくても、そのデジタルテレビジョン放送受信装置は、車両情報検出手段９を備えていてもよい。
【０１９０】
図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、および図１８Ｄのそれぞれに示すデジタルテレビジョン放送受信装置では、図２に示す遅延手段２の代わりに、増幅手段１２および移相手段１３が用いられ、さらに図２に示す合成制御手段６の代わりに、合成制御手段６００が用いられている。
【０１９１】
以下、実施形態６における移動体でのデジタルテレビジョン放送の受信動作を図１８Ａを用いて説明する。
【０１９２】
テレビジョン放送の電波は受信アンテナ１１などの入力手段１によって電気信号に変換され、増幅手段１２に伝達される。増幅手段１２は、入力手段１から得られる信号のゲインを、ゲイン制御手段６１から得られる制御情報に従って各入力信号毎に増幅する。移相手段１３では、位相制御手段６３から得られる位相制御信号に従って増幅手段１２で得られた信号の位相を入力信号毎に変更する。合成手段３では、移相手段１３で得られた信号の合成を行う。受信手段４は、合成手段３から得られる信号より必要な周波数帯域成分のみを抽出し復調手段に伝達する。復調手段５は、受信手段４から入力された信号の復調を行い、デジタルデータを出力する。また、復調手段５は、遅延波推定手段７に対して受信信号に含まれる遅延波に関する情報などを出力する。遅延波推定手段７は、復調手段５から得られる情報を用いて受信信号に含まれる遅延波の情報を出力する。
【０１９３】
合成制御手段６００は、遅延波推定手段７および位置情報判定手段８のうちの少なくとも１つから得られる情報を用いて、増幅手段１２および移相手段１３への制御信号を求める。ここで、入力手段１、合成手段３、受信手段４、復調手段５、遅延波推定手段７、位置情報判定手段８、車両情報検出手段９および増幅手段１２の動作は、実施形態２などでこれまでに説明したものと同一であるため説明を省略する。
【０１９４】
以下に、合成制御手段６００の動作を詳しく説明する。合成制御手段６００は、ゲイン制御手段６１と位相制御手段６３から構成される。
【０１９５】
ゲイン制御手段６１は、遅延波推定手段７および位置情報判定手段８のうちの少なくとも１つより受信信号に関する情報を入力する。ゲイン制御手段６１は、たとえば、受信信号中の遅延波成分（干渉信号）の有無を判定し、遅延波が存在する場合には遅延波の強度、遅延波の遅延時間や位相情報、さらに移動体の移動状況や過去の受信障害状況などの情報を得る。ゲイン制御手段６１の主な目的は、受信信号が遅延波等によって妨害を受けた場合に、ゲイン制御手段６１は、増幅手段１２に対してゲインを制御する情報を与え、受信信号の特性を改善することである。たとえば、受信障害が大きい場合には、ゲイン制御手段６１は、複数の入力信号のそれぞれに対してゲインを与え、受信障害が少ない場合には、ゲイン制御手段６１は、１つの入力信号だけにゲインを与え、その１つの入力信号だけを選択するとしてもよい。この結果、実施形態１で説明したように、干渉波により周波数選択性フェージングを受けた信号の周波数特性の改善が可能となる。また、入力信号のレベルが不足した場合においても、増幅手段１２は、信号レベルの増幅を行うことも可能である。
【０１９６】
次に、位相制御手段６３の動作を説明する。位相制御手段６３もゲイン制御手段６１と同様に、遅延波推定手段７および位置情報判定手段８のうちの少なくとも１つから得られる情報を用いて、移相手段１３が増幅手段１２から受け取る複数の入力信号のそれぞれに対して与える位相の変化量を決定する。移相手段１３では、位相制御手段６３から得られる制御信号に従って、複数の入力信号の位相を変更する。移相手段１３によって位相が変更された複数の信号が合成手段３で加算されるため、増幅手段１２から出力される信号をそのまま加算することに比べて、信号が互いに逆位相の関係となり打ち消しあう確率が低くなる。
【０１９７】
以下に、移相手段１３の詳細な構成および動作を説明する。図１９は、移相手段１３の一構成例を示す図である。
【０１９８】
図１９に示す移相手段１３は、入力部１３１と、移相回路１３２と、否定回路１３３および１３４と、乗算回路１３５、１３６、１３７および１３８と、加算回路１３９とを有している。否定回路１３３および１３４は、受け取った信号を反転する。乗算回路１３５、１３６、１３７および１３８は、受け取った信号を適当な値に増幅する。
【０１９９】
入力部１３１が受け取った信号は、移相回路１３２、否定回路１３３、および乗算回路１３６に送られる。移相回路１３２に送られた信号は、移相回路１３２によって、たとえば９０度位相の遅れが与えられる。移相回路１３２から出力される信号の一方は、否定回路１３４および乗算回路１３７を介して加算回路１３９に送られる。また、移相回路１３２から出力される信号の他方は、乗算回路１３８を介して加算回路１３９に送られる。
【０２００】
また、否定回路１３３に送られた信号は、否定回路１３３によって反転され、乗算回路１３５を介して、加算回路１３９に送られる。乗算回路１３６に送られた信号は増幅され、加算回路１３９に送られる。加算回路１３９は、それらの信号を受け取り、それらの信号を合成する。
【０２０１】
この結果、加算回路１３９の出力信号は、入力信号に対して０度から３６０度まで任意の位相差を持つことが可能となる。さらに、時間的に信号の位相を変化させるために、乗算回路１３５、１３６、１３７、および１３８に与えるゲイン値を時間的に変動させてもよい。
【０２０２】
また、移相回路１３２は、可変リアクタンス素子を電圧制御することによって実現可能である。図２４は、ある可変リアクタンス素子に印加される電圧と、それにより位相変化量が変化する関係を示す図である。たとえば、図２４に示すように、０Ｖから１Ｖの入力電圧に対して入力信号の位相を０゜から３６０゜まで線形に変化させることができる可変リアクタンス素子を、図１８に示す移相手段１３における移相部（第１移相部、第２移相部、・・・第Ｎ移相部）として使用することにより、位相が制御されてもよい。
【０２０３】
以下に、位相を時間的に変動させる方法の一例を、図２５の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を用いて説明する。図２５の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、移相部に印加される電圧と時間との関係を示す図である。たとえば、第１移相部、第２移相部、および第３移相部の３つの移相部から移相回路１３２が構成される場合、第１移相部には、図２５の（ａ）に示す信号が入力され、第２移相部には図２５の（ｂ）に示す信号が入力され、第３移相部には図２５の（ｃ）に示す信号が入力される。このとき、各移相部に入力された信号の位相は、それぞれ独立に変化させることができる。なお、上記の説明においては、位相を０゜から３６０゜まで変化させるものとしたが、必ずしも３６０゜変化させる必要はない。
【０２０４】
この他にも移相回路１３２は、実施形態１で説明したように、信号経路の経路長を変更したり、ＳＡＷ素子を用いることで実現することができる。
【０２０５】
以上の構成により、複数得られる信号の位相を位相制御手段６３からの制御信号に従って制御することができる。これにより、実施形態１などで用いた遅延手段と同様の効果が実現できるため、複数信号の加算時に信号が互いに逆相の関係となり打ち消しあうことを防止できるため、複数のアンテナ入力信号を単純に加算し利用する場合と比べて、受信障害が発生することが大幅に減少する。
【０２０６】
なお、図１８Ａでは、入力手段１にて得られた信号が、増幅手段１２および移相手段１３によって制御された後、合成手段３によってされらが合成され、さらに受信手段４によって周波数変換が行われる。
【０２０７】
しかし、図１８Ｂに示すように、本実施形態は、受信手段４’を増幅手段１２の直後に第１受信部〜第Ｎ受信部が配置され、移相手段１３を受信手段４’の後段に配置される構成であってもよい。図１８Ｂに示す実施形態では、移相手段１３における移相処理および合成手段３における合成処理が、ベースバンドの帯域で行われる。
【０２０８】
また、図１８Ｃに示すように、本実施形態は、図１８Ａの受信手段４の代わりに、受信手段４’’を用いてもよい。図１８Ｃに示す実施形態では、入力手段１が受信した信号は、増幅手段１２によって増幅された後、信号の送信周波数とベースバンド信号の帯域周波数との中間の周波数帯域信号（中間周波数信号）に変換される。後に、中間周波数信号は、受信手段４’’’で復調手段５が扱うことができる周波数（たとえば、ベースバンド）に変換される。
【０２０９】
図１８Ｃに示す実施形態では、移相手段１３が、受信手段４’’の直後に配置されているため、移相手段１３によって処理する信号の周波数帯域を、図１８Ａの実施形態比べて低くすることが可能である。また、受信手段４’’によって中間周波数信号へと変換する際に、常に一定の周波数帯域信号へと変換することにより、たとえば、受信したい信号のチャンネルが異なる場合であっても、受信チャンネルの周波数に応じて移相手段における位相制御方法を変更しなくても良い。上述した実施形態１〜４の遅延手段の代わりに、中間周波数帯域において受信信号の特性を変化させるような構成を用いても、本実施形態と同様の効果をそのような実施形態は有する。
【０２１０】
また、図１８Ａ、図１８Ｂおよび図１８Ｃに示す実施形態では、増幅手段１２が入力手段１の直後に配置され、ゲイン制御手段６１からの制御信号に従い各入力信号のゲインがコントロールされるが、たとえば、図１８Ｄに示すように、移相手段１２の出力信号のゲインがコントロールされてもよい。
【０２１１】
また、図１８Ａ、図１８Ｂおよび図１８Ｃに示す実施形態では、ゲイン制御手段６１を省略し、常に一定レベルだけ信号を増幅するよう簡略化することも可能である。
【０２１２】
（実施形態７）
以下に、本発明の実施形態７によるデジタルテレビジョン放送受信装置を図２０を用いて説明する。図２０は本発明の実施形態７におけるデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【０２１３】
実施形態７におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、入力手段１、遅延手段２、合成手段３、受信手段４、復調手段５、合成制御手段６、および受信状況推定手段１４を備えている。合成制御手段６は、ゲイン制御手段６１および遅延時間制御手段６２を有している。遅延手段２は、第１遅延部〜第Ｎ遅延部を有している。合成手段３は、第１合成部〜第Ｎ合成部を有している。
【０２１４】
実施形態７におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が車両などの移動体に搭載されている場合、実施形態７におけるデジタルテレビジョン放送受信装置は、さらに、車両情報検出手段９を備えている。その場合、車両情報検出手段９は、速度検出手段９１を有している。なお、実施形態７におけるデジタルテレビジョン放送受信装置が移動体に搭載されていなくても、そのデジタルテレビジョン放送受信装置は、車両情報検出手段９を備えていてもよい。
【０２１５】
図２０に示すデジタルテレビジョン放送受信装置では、図２に示すデジタルテレビジョン放送受信装置の遅延波推定手段７の代わりに受信状況推定手段１４が用いられ、図２に示すデジタルテレビジョン放送受信装置の車両情報検出手段９とはその構成が異なる。また、図２０は、合成手段３の詳細な構成を示している。
【０２１６】
以下、実施形態７における移動体でのデジタルテレビジョンの受信動作の説明を行う。
【０２１７】
テレビジョン放送の電波は、受信アンテナ１１等の入力手段１により電気信号に変換され、遅延手段２に伝達される。遅延手段２は、遅延時間制御手段６２から得られる制御信号に従って、受け取った信号に遅延を与える。遅延を加えられた信号は、合成手段３に伝達される。合成手段３は、ゲイン制御手段６１から得られる制御信号に従って、遅延手段２から得られる複数の信号の合成比率の調整を行う。そして、合成手段３は、得られた複数の信号を加算する。受信手段４は、合成手段３で加算された信号から必要な周波数帯域成分だけを抽出し復調手段５に伝達する。復調手段５は、受信手段４より得られる信号の復調を行いデジタル信号を出力する。
【０２１８】
受信状況推定手段１４が受信状況（電波状況）を推定するために、復調手段５は、受信状況推定手段１４に復調状況に関する情報を出力する。受信状況推定手段１４は、入力手段１から出力される信号のレベル変化などの入力状況および／あるいは復調手段から得られる復調状況の情報に基づいて、受信状況の判定を行う。
【０２１９】
上述したように、合成制御手段６は、ゲイン制御手段６１および遅延時間制御手段６２を有している。ゲイン制御手段６１は、受信状況推定手段１４および車両情報検出手段９のうちの少なくとも１つから得られる情報を用いて、ゲイン調整部３１にゲイン制御情報を与える。遅延時間制御手段６２は、受信状況推定手段１４および車両情報検出手段９のうちの少なくとも１つから得られる情報を用いて遅延手段２に遅延時間制御情報を与える。ここで、入力手段１、遅延手段２、受信手段４、復調手段５、合成制御手段６、速度検出手段９１の動作は、実施形態１、実施形態２、実施形態３および実施形態４でこれまでに説明したものと同一であるため説明を省略する。
【０２２０】
以下に、受信状況推定手段１４の動作を詳しく説明する。受信状況推定手段１４は、復調手段５にて求められた受信信号の伝達特性等の情報を入手し、受信信号に含まれる遅延波等の妨害信号の有無を判定する。遅延波が入力信号中に存在する場合には、受信状況推定手段１４は、遅延波信号レベル、遅延時間、および遅延波の位相情報の少なくとも１つであるマルチパス障害状況を推定する。また、受信状況推定手段１４は、復調したデータ中のエラー量に関する情報も入手する。なお、受信信号特性の推定方法は、実施形態１などで説明したためこれを省略する。さらに、受信状況推定手段１４は、入力手段１にて受信される信号のレベル情報を入手し、過去一定期間にわたる各入力アンテナ１１の受信状況などのデータを求める。そして、受信状況推定手段１４は、入力手段１および復調手段５から得た受信状況に関する情報を用いて現在の受信状況を推定し合成制御手段６に伝達する。また、受信状況推定手段１４は、必要であれば、受信信号の変調方式や伝送モード情報なども入手する。
【０２２１】
以下に、合成制御手段６の一構成要素であるゲイン制御手段６１の動作を説明する。ゲイン制御手段６１は、受信状況推定手段１４で求めた受信状況の情報をもとに、合成手段３の構成要素であるゲイン調整手段３１の制御情報を求める。この際、実施形態１などにおいて説明したように、受信状況が良い場合には１つの入力信号だけを用いても十分な特性が得られるため、１入力信号にだけゲインを与え、その他の入力信号を減衰させるような制御信号をゲイン制御手段６１は合成手段３に出力する。これにより、１アンテナ入力だけを選択することとなり、１アンテナ受信時と同じ受信状況を作り出すことが可能となる。一方、信号レベルが低下した場合やマルチパス干渉が強くなった場合には、複数の入力信号にゲインを与えるような制御信号をゲイン制御手段６１は合成手段３に出力する。
【０２２２】
この際、各入力信号の相関関係を低くするために全ての信号に対して異なるゲイン量を与えるような制御信号をゲイン制御手段６１は合成手段３に出力することが有効となる。ただし、ゲインを制御する際には、ゲイン制御手段６１は、ゲインの変更を急激に行わないように合成手段３に指示する必要がある。これは、ＯＦＤＭ変調信号には、復調に用いる制御信号が含まれているため、急激にアンテナを切り替えた場合には、過去一定期間に蓄積したデータが無効となってしまう可能性があるためである。また、本実施形態の一構成例として、ゲイン制御手段６１を簡略化し、固定値のゲイン量を与える方法も考えられる。さらに、本実施形態では、信号の遅延時間を制御する構成について説明したが、実施形態６で説明したように、信号の位相を直接制御するような構成でも同様の効果が期待できる。
【０２２３】
以下に、遅延時間制御手段６２の動作を説明する。遅延時間制御手段６２は、受信状況推定手段１４で求めた受信状況等の情報をもとに遅延手段２にて各入力信号に与える遅延量を決定する。本実施形態における構成例として、実施形態４で説明したように、複数の入力信号の位相を時間的に変動させながら加算する場合の遅延量の制御方法を説明する。ただし、遅延手段２で与える遅延量は、実施形態１、実施形態２、実施形態３および実施形態４で説明した方法により制御可能である。
【０２２４】
以下に、デジタルテレビジョン放送受信装置の移動状態と、複数のアンテナ１１からの入力信号を加算し地上デジタルテレビジョン信号を受信することとの関係について説明する。
【０２２５】
デジタルテレビジョン放送には、マルチパス障害に対する様々な対策がなされており、デジタルテレビジョン放送受信装置の移動状態に関わりなく、デジタルテレビジョン放送は、従来のアナログテレビジョン放送と比べて受信障害を受けにくい特性を持つ。
【０２２６】
デジタルテレビジョン放送が、たとえば、(１）ＯＦＤＭ変調方式を採用したこと、（２）遅延波による符号間干渉を防止する目的で伝送される有効シンボル間にガードインターバル期間を設けたこと、（３）バースト的に発生する受信誤りを回避する目的で送信データ系列を時間および周波数方向に並び替え受信データ誤りを分散させ、誤り訂正符号処理による誤り訂正能力を向上させる手法を適用したことなどによる。
【０２２７】
以下に、有効シンボル、有効シンボル期間およびガードインターバル期間を図２８〜図３０を用いて説明する。
【０２２８】
図２８は、ＯＦＤＭ伝送信号の構成例を示す図であり、図２９は、アナログＴＶの伝送信号の構成例を示す図である。
【０２２９】
ＯＦＤＭ伝送信号は複数のキャリアを有するため、たとえば、「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・」という情報が伝送される場合、図２８に示すように、同時にＡ〜Ｇの情報が伝送され、次に、同時にＨ〜Ｎの情報が同時に伝送される。Ａ〜Ｇが同時に伝送される期間を１有効シンボル期間と呼ぶ。１有効シンボル期間は、ＯＦＤＭ伝送信号のキャリア間隔に依存する。たとえば、キャリア間隔が４ｋＨｚである場合、１有効シンボル期間は１／４０００＝２５０×１０-6秒となる。また、ＡのブロックやＢのブロックなどを１有効シンボルと呼ぶ。
【０２３０】
なお、ＯＦＤＭ伝送信号には、Ａのブロックを伝送するために、１有効シンボル期間の他にガードインターバル期間が設けられていてもよい。図３０は、１有効シンボル期間とガードインターバル期間とを示す図である。たとえば、１有効シンボル期間の間にＡの情報が伝送され得る。しかしながら、Ａに干渉波が存在し、Ａの干渉波が、Ｈの直接波に影響を与え可能性かある。このため、各ブロックの先頭部に、ブロックの後部の情報が書き込まれる。この先頭部の期間をガードインターバル期間と呼ぶ。なお、書き込まれる情報は、各ブロックの後部に、ブロックの先頭部の情報が書き込まれてもよい。
【０２３１】
上記（１）〜（３）を適用したとしても、入力信号レベルの低下時や、強いレベルの干渉波による周波数選択性フェージング等の受信障害が発生した場合、誤り訂正能力を超える量の受信データ誤りが発生することが予想される。このため、複数のアンテナ１１からの入力信号を加算することで入力信号レベルを高くすると同時に、周波数選択性フェージングによる障害を低減させることがエラー削減に有効な手段となる。
【０２３２】
デジタルテレビジョン放送受信装置が移動している移動受信時、複数のアンテナの受信信号特性が常に変化するため、複数のアンテナから出力された信号が加算されたとしても、長時間にわたって、それらの信号が互いに逆位相の関係となり打ち消しあうことはない。
【０２３３】
しかしながら、デジタルテレビジョン放送受信装置が移動していない停止時または低速移動時には、複数のアンテナの受信信号特性は大きく変化しないため、それらの信号が打ち消しあう状況が所定の期間以上継続する可能性がある。そこで、デジタルテレビジョン放送受信装置は、複数得られる入力信号の少なくとも１つに対して、遅延時間を時間的に変化させる。これにより、複数得られる入力信号の位相を時間的に互いに変化させることができる。これは、アンテナが受け取る電磁波が、移動受信時のドップラー効果を受けた場合に相当し、そのような構成により、常に信号の特性を変化させることができる。
【０２３４】
上述したように、移動体が高速で移動している場合には、受信信号の特性は常に変動しているため、信号の位相を制御する必要性は小さい。
【０２３５】
以下に、上述したデジタルテレビジョン放送受信装置の移動状態を考慮した遅延時間制御手段６２の動作の一例を図２１を用いて説明する。
【０２３６】
図２１は、遅延時間制御手段６２の動作に関するフローチャートを示す図である。
【０２３７】
ステップＳ１で、遅延時間制御手段６２は、受信状況推定手段１４より受信状況情報を入手する。ステップＳ２で、遅延時間制御手段６２は、受信状況情報に基づきマルチパスによる受信障害量を判定する。遅延時間制御手段６２がマルチパス障害が大きいと判断した場合には、ステップＳ３において速度検出手段９１より移動速度情報を入手する。ステップＳ４では、遅延時間制御手段６２は、移動速度情報に基づいて移動体の移動速度の判定を行う。ステップＳ４では、遅延時間制御手段６２が移動体が低速移動時もしくは停止時であると判断した場合、ステップＳ５において遅延時間制御手段６２は受信状況推定手段１４より放送モード情報を入手する。低速移動とは、本実施形態を搭載した車両の移動にともない発生するドップラー周波数が、たとえば約０Ｈｚ〜約１０Ｈｚとなる速度を意味する。ステップＳ６では、遅延時間制御手段６２が、あらかじめ保持しておいた放送モードに対する遅延時間制御量に関するテーブルを参照し、遅延時間の制御量の最適値を求めた後、ステップＳ７において遅延時間制御手段６２が遅延時間制御情報を出力する。
【０２３８】
一方、ステップＳ２およびステップＳ４の判定条件に合致しない場合には、ステップＳ８において遅延時間制御手段６２は、遅延時間の制御は行わないように遅延時間制御情報を出力する。ステップＳ７およびステップＳ８において、遅延時間制御手段６２は遅延時間制御情報を出力し、処理は終了する。
【０２３９】
以下に、ステップＳ６で参照する遅延時間制御量のテーブルに関して簡単に説明を行う。遅延時間の制御を行い信号の位相を時間的に変化させる場合に、位相の変化はＯＦＤＭ変調信号のキャリア間干渉の原因となるため、遅延時間制御手段６２は位相の変化量の上限を設定する必要がある。位相の変化量の上限値は、たとえばキャリア間隔の約１％以下にすることが考えられる。また、変調方式や時間インターリーブなどの伝送モードによってもキャリア間干渉の影響が異なるため、キャリア変調方式や伝送モードにより位相変化量または位相変化量の上限値を設定することが有効である。たとえば、ＯＦＤＭ変調信号のキャリア間隔が２ｋＨｚで、キャリア変調方式がＤＱＰＳＫ変調方式の場合には、位相の変化量の上限値をキャリア間隔の１％である２０Ｈｚとし、データが１６ＱＡＭ変調方式で変調された場合には、位相の変化量をキャリア間隔の０．５％である１０Ｈｚとなるよう遅延時間を制御するような構成が考えられる。
【０２４０】
また、本実施形態においては、これまでは遅延時間を制御する方法について説明を行ったが、実施形態６と同様に、信号の位相を直接制御するような構成も考えられる。この場合のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成例を図２２に示す。図２２に示すデジタルテレビジョン放送受信装置では、図２０に示すデジタルテレビジョン放送受信装置の遅延手段２の代わりに移相手段１３が用いられ、図２０に示すデジタルテレビジョン放送受信装置の遅延時間制御手段６２の代わりに位相制御手段６３が用いられている。図２２に示す移相手段１３および位相制御手段６３の動作は、実施形態６のものの動作と同じであるため、それらの説明については、省略する。
【０２４１】
上記の方法により、複数の入力信号の位相を時間的に変化させながら加算した場合の受信誤りの発生状況を図２３を用いて説明する。図２３の（ａ）は、受信障害の大きい環境下において１つのアンテナを用いて信号を受信した場合のエラー発生状況を示す図であり、図２３の（ｂ）は、図２３の（ａ）と同一環境下で複数のアンテナを用いて信号を受信した場合のエラー発生状況を示す図である。図２３の（ａ）および（ｂ）における横軸は時間を示し、図２３の（ａ）および（ｂ）における縦軸はエラー数を示している。
【０２４２】
図２３の（ａ）および図２３の（ｂ）は、複数のアンテナから信号を受け取る複数のアンテナ信号入力時に、データ誤り数が削減され、誤りの発生タイミングが時間的に分散されることを示している。このように、複数のアンテナ入力信号の位相を制御しながら加算することで、バースト誤りの発生を抑制することができる。
【０２４３】
さらに、本実施形態による受信方式を適用することで、バースト誤りの継続を防止し、誤りデータ数の削減が可能であるため、送信時において処理される時間インターリーブの長さを短くすることができる。これは、受信誤りが連続して発生しないために、時間インターリーブ長が短くてもデータ誤りを時間的に分散させることが可能であるからである。送信時に加える時間インターリーブの長さを短くすることで、デジタルテレビジョン放送受信装置においてデータ系列を回復する際に受信データを記憶するメモリ量を削減できるため、大きな効果が期待できる。
【０２４４】
以上のように、実施形態７におけるデジタルテレビジョン放送受信装置によれば、受信状況や移動速度の情報を入手し、得られた情報に従い複数の入力信号の位相とゲインを調整しながら加算することにより、受信障害の発生頻度を低減することが可能となる。また、加算信号の位相を時間的に変化させることにより、複数のアンテナ入力信号を加算する際の問題点であったバースト誤りの発生を抑制する効果がある。さらに、従来方法に比べて提案方法では、受信誤りが連続して発生することがないため、時間インターリーブの長さが短い場合でも誤りを分散させることが可能となるため、信号の送信時に加える時間インターリーブの長さを削減することが可能となる。なお、本実施形態と、実施形態１から実施形態６において説明した処理を組み合わせて新たな構成とすることが可能であることは言うまでもない。
【０２４５】
上述した実施形態１〜実施形態７の入力手段１が複数のアンテナ１１を有し、複数のアンテナ１１から出力される信号から、入力手段１から出力される信号が選択されてもよい。つまり、アンテナ１１から出力される信号であっても、好ましくない信号を間引くことにより、受信効率を上げることができる。
【０２４６】
そのような構成のデジタルテレビジョン放送受信装置の一部を、図２７を用いて説明する。図２７は、複数のアンテナ１１と選択部を有する入力手段１とエラー率測定部とを示す図である。なお、入力手段１およびエラー率測定部を除くデジタルテレビジョン放送受信装置の構成は、上述した実施形態１〜実施形態７の構成と同じである。
【０２４７】
入力手段１は、複数のアンテナ１１と、エラー率測定部からの制御信号に基づき、出力する信号を選択する選択部とを有している。エラー率測定部は、復調手段における信号のエラー率を測定し、所定期間以上、エラー率が所定の値を超える場合、複数のアンテナ１１から出力される信号のうち、信号レベルが所定のレベル以上の信号を選択部が選択するための制御信号を入力手段１の選択部に出力する。図２７に示す構成により、デジタルテレビジョン放送を安定して受信することができる。
【０２４８】
なお、入力手段１の選択部が、複数のアンテナ１１から出力される信号のうち、信号レベルが所定のレベル以上の信号を選択する。選択タイミングが、受信信号の規定値以上の間隔であってもよい。受信信号の規定値とは、たとえば、ＯＦＤＭ伝送信号の１フレーム分のデータの送信に必要とする時間を意味する。また、前記選択タイミングが、受信信号の受信フレーム毎であってもよい。また、前記選択タイミングが、任意のフレーム間隔であってもよい。
【０２４９】
また、アンテナ１１から出力される信号から、好ましくない信号を間引く構成は、図２７に示す構成に限られない。
【０２５０】
たとえば、合成制御手段６が、遅延波推定手段７から出力される信号に基づいて、合成手段３の合成率を変化させる制御信号を生成してもよい。つまり、合成率を変化させ、合成手段３が受け取る信号のうち、復調手段７でのエラー率が所定の値を超える信号に対応する信号のレベルがほぼ０になるように、対応する信号を減衰させる。
【０２５１】
なお、合成率を変化させる変更タイミングが、受信信号の規定値以上の間隔であってもよい。また、前記変更タイミングが、受信信号の受信フレーム毎であってもよい。また、前記変更タイミングが、任意のフレーム間隔であってもよい。
【０２５２】
上述した実施形態１〜実施形態７において、合成手段３の合成率、遅延手段の遅延時間、増幅手段の増幅率あるいは移相手段の位相値などの設定値が更新される期間が、受信信号のガードインターバル期間あるいは有効シンボルの終了直後、あるいは有効シンボルの開始直前であってもよい。
【０２５３】
上述した実施形態１〜実施形態７において、位置情報判定手段８は、送信局の位置を入手し、前記車両情報検出手段より得られる情報および送信局の位置に基づき、受信位置の電波状況を推定してもよい。また、位置情報判定手段８は、複数の地点の電波状況を予め記憶し、車両情報検出手段９より得られる情報に基づき、受信位置における電波状況を推定してもよい。また、位置情報判定手段８は、複数の地点の電波状況を随時入手し、前記複数の地点の前記電波状況を更新し、車両情報検出手段９より得られる情報に基づき、受信位置における電波状況を推定してもよい。なお、随時とは、所定の間隔でもよいし、任意の間隔でもよい。また、放送局が、複数の地点の受信状況を示す受信情報データを送信し、上述した実施形態１〜実施形態７のうちのデジタルテレビジョン放送受信装置が、受信情報データを受信することにより、電波状況を推定してもよい。
【０２５４】
本発明は、移動受信時における受信障害を改善するたけではなく、たとえば、飛行機などが飛ぶことによって伝送路特性が変化することにより発生する受信障害を改善することも可能である。つまり、本発明は、移動受信機だけではなく、固定された受信機に適用されてもよい。
【０２５５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、デジタルテレビジョン信号の受信時に、マルチパス障害やテレビジョン信号の電界強度低下などに見られる受信障害を、受信信号に対して遅延制御、複数信号の合成、受信障害推定等の信号処理や、信号の入力手段として使用するアンテナを複数使用したり、アンテナの設置位置を制御することにより、従来に比べて大きく改善することができる。また、デジタルテレビジョン放送の受信地点での受信状況のデータを送信し、これを受信し利用することにより、受信地点の受信障害状況を推定し受信障害の改善に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】受信時に遅延波の妨害を受けた場合の受信後の周波数分析結果を示す概念図である。
【図８】合成手段のゲイン制御を示す概念図である。
【図９】遅延波の遅延時間とエラー率を示した概念図である。
【図１０】アンテナを切り換える場合のアンテナ切換条件を説明するための図である。
【図１１】遅延手段における遅延時間の制御方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】受信手段の構成例を示すブロック図である。
【図１４】受信手段の他の構成例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】入力手段の他の構成例を示す図である。
【図１７】図１６の拡大図である。
【図１８Ａ】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８Ｂ】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８Ｃ】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８Ｄ】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】信号の位相の制御回路の構成例を示すブロック図である。
【図２０】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】遅延時間制御手段の動作のフローチャートを示す図である。
【図２２】本発明の他のデジタルテレビジョン放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】（ａ）および（ｂ）は、受信障害の大きい環境下におけるデジタルテレビジョン放送の受信エラー発生状況を示す概念図である。
【図２４】ある可変リアクタンス素子に印加される電圧と、それにより位相変化量が変化する関係を示す図である。
【図２５】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のそれぞれは、移相部に印加される電圧と時間との関係を示す図である。
【図２６】受信手段のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【図２７】複数のアンテナと選択部を有する入力手段とエラー率測定部とを示す図である。
【図２８】ＯＦＤＭ伝送信号の構成例を示す図である。
【図２９】アナログＴＶの伝達信号の構成例を示す図である。
【図３０】１有効シンボル期間とガードインターバル期間とを示す図である。
【符号の説明】
１  入力手段
２  遅延手段
３  合成手段
４  受信手段
５  復調手段
６  合成制御手段
７  遅延波推定手段
８  位置情報判定手段
９  車両情報検出手段
１１  アンテナ
１２  増幅手段
１３  移相手段
１４  受信状況推定手段
６１  ゲイン制御手段
６２  遅延時間制御手段
６３  位相制御手段
９１  速度検出手段
９２  位置検出手段
１０１  バンドパスフィルタ
１０２  基準信号生成手段
１０３  ローパスフィルタ
１０４  正弦波生成手段
１１０  アンテナ
１１１  アンテナ素子
１１２  アンテナ素子
１１３  アンテナ支持台
１３１  入力部
１３２  移相回路
１３３、１３４  否定回路
１３５、１３６、１３７、１３８  乗算回路
１３９  加算回路
【図１】
0004452350.tif 000002
【図２】
0004452350.tif 000003
【図３】
0004452350.tif 000004
【図４】
0004452350.tif 000005
【図５】
0004452350.tif 000006
【図６】
0004452350.tif 000007
【図７】
0004452350.tif 000008
【図８】
0004452350.tif 000009
【図９】
0004452350.tif 000010
【図１０】
0004452350.tif 000011
【図１１】
0004452350.tif 000012
【図１２】
0004452350.tif 000013
【図１３】
0004452350.tif 000014
【図１４】
0004452350.tif 000015
【図１５】
0004452350.tif 000016
【図１６】
0004452350.tif 000017
【図１７】
0004452350.tif 000018
【図１８Ａ】
0004452350.tif 000019
【図１８Ｂ】
0004452350.tif 000020
【図１８Ｃ】
0004452350.tif 000021
【図１８Ｄ】
0004452350.tif 000022
【図１９】
0004452350.tif 000023
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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