(57)【要約】多くの放送局は、異なる様々な周波数で番組を放送している。本発明は、現在の周波数の放送信号を受信しながら、代替周波数を監視する方法に関する。この放送信号監視方法においては、代替周波数の放送信号を調べる際、受信機の利得を、現在の周波数に対応した現在の利得値から、代替周波数に対応した第２の利得値に瞬時に切り換える。第２の利得値は、代替周波数における放送信号の予想される信号強度に適応化される。
2006511994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在の周波数の放送信号を受信している間に、代替周波数の放送信号を監視する放送信号監視方法において、
上記代替周波数の放送信号を調べる際、受信機の利得を、上記現在の周波数に対応した現在の利得値から、上記代替周波数に対応し、該代替周波数の放送信号の予想される信号強度に対応した第２の利得値に瞬時に切り換えるステップを有する放送信号監視方法。
【請求項２】
上記代替周波数の放送信号で送信されている番組が、上記現在の周波数の放送信号で送信されている番組と同じであるか否かを判定するステップを更に有する請求項１記載の放送信号監視方法。
【請求項３】
上記代替周波数で受信される放送信号の信号強度と、上記現在の周波数で受信される放送信号の信号強度とを比較するステップを更に有する請求項１又は２記載の放送信号監視方法。
【請求項４】
上記代替周波数の放送信号の信号強度が、上記現在の周波数の放送信号の信号強度よりも所定の値以上強く、両方の周波数で送信されている番組が同一である場合、受信周波数を該現在の周波数から該代替周波数に切り換えるステップを更に有する請求項１乃至３のいずれか１項記載の放送信号監視方法。
【請求項５】
上記現在の周波数で受信される放送信号及び上記代替周波数で受信される放送信号は、何れもデジタルラジオモンディアル規格に準拠した放送信号であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の放送信号監視方法。
【請求項６】
上記代替周波数は、固定のデータシンボル伝送の複数のタイムスロットにおいて監視され、第１のタイムスロットにおいて、上記受信機の利得制御回路は、上記第２の利得値に設定され、固定のデータシンボル伝送の第２のタイムスロットにおいて、該受信機の利得は、上記第２の利得値に瞬時に切り換えられることを特徴とする請求項５記載の放送信号監視方法。
【請求項７】
上記現在の周波数で受信される放送信号と、上記代替周波数で受信される放送信号とを相関させるステップを更に有する請求項５又は６記載の放送信号監視方法。
【請求項８】
上記現在の周波数で受信される放送信号及び上記代替周波数で受信される放送信号は、何れも周波数変調信号であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の放送信号監視方法。
【請求項９】
上記代替周波数で受信される放送信号のラジオデータシステム信号成分から該代替周波数の放送信号の番組情報コードを抽出するステップと、
上記代替周波数の番組情報コードを上記現在の周波数の番組情報コードと比較するステップを更に有する請求項８記載の放送信号監視方法。
【請求項１０】
上記第２の利得値は、所定の値に設定されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の放送信号監視方法。
【請求項１１】
上記第２の利得値は、上記現在の利得値から所定の値を減算することによって決定されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の放送信号監視方法。
【請求項１２】
上記第２の利得値は、上記現在の利得値から所定の値を繰り返し減算することによって決定されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の放送信号監視方法。
【請求項１３】
一組の代替周波数のそれぞれについて、該代替周波数で放送される放送信号の信号強度に適合する対応した利得値を保存することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項記載の放送信号監視方法。
【請求項１４】
代替周波数の放送信号を調べる際、受信機の利得を、現在の周波数に対応した現在の利得値から、該代替周波数に対応し、該代替周波数の放送信号の予想される信号強度に対応した第２の利得値に瞬時に切り換える利得切換手段を備える利得制御装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の利得制御装置を備える受信機。
【請求項１６】
上記代替周波数で受信される放送信号の信号強度と、上記現在の周波数で受信される放送信号の信号強度とを比較する信号強度比較手段を更に備える請求項１５記載の受信機。
【請求項１７】
上記代替周波数の放送信号の信号強度が、上記現在の周波数の放送信号の信号強度より強く、両方の周波数で送信されている番組が同一である場合、受信周波数を該現在の周波数から該代替周波数に切り換える周波数切換手段を更に備える請求項１５又は１６記載の受信機。
【請求項１８】
上記現在の周波数で受信される放送信号及び上記代替周波数で受信される放送信号は、何れもデジタルラジオモンディアル規格に準拠した放送信号であることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項記載の受信機。
【請求項１９】
上記代替周波数は、固定のデータシンボル伝送の複数のタイムスロットにおいて監視され、第１のタイムスロットにおいて、上記受信機の利得制御回路は、上記第２の利得値に設定され、固定のデータシンボル伝送の第２のタイムスロットにおいて、該受信機の利得は、上記第２の利得値に瞬時に切り換えられることを特徴とする請求項１８記載の受信機。
【請求項２０】
上記現在の周波数で受信される放送信号と、上記代替周波数で受信される放送信号とを相関させる相関器を更に備える請求項１８又は１９記載の受信機。
【請求項２１】
上記現在の周波数で受信される放送信号及び上記代替周波数で受信される放送信号は、何れも周波数変調信号であることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項記載の受信機。
【請求項２２】
上記代替周波数で受信される放送信号のラジオデータシステム信号成分から該代替周波数の放送信号の番組情報コードを抽出する復調手段と、
上記代替周波数の番組情報コードを現在の周波数の番組情報コードと比較する番組情報コード比較手段とを更に備える請求項２１記載の受信機。
【請求項２３】
一組の代替周波数のそれぞれについて、該代替周波数で放送される放送信号の信号強度に適合する対応した利得値を保存する保存手段を更に備える請求項１５乃至２２のいずれか１項記載の受信機。
【請求項２４】
コンピュータ又はデジタルシグナルプロセッサにより実行されて請求項１乃至１３のいずれか１項記載の放送信号監視方法を実行するコンピュータプログラムを備えるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利得制御装置に関し、特に、放送信号を現在の周波数で受信している間に、代替周波数（alternative frequencies）の放送信号を監視する受信機及び放送信号監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのラジオ放送局は、１つのラジオ番組を異なる様々な放送周波数で送信している。受信機は、ラジオ番組を現在の周波数で受信しているときに、代替周波数における信号強度及び信号品質と現在の周波数での受信状態とを比較するために、同時に代替周波数を監視している。現在の周波数で受信される信号が歪みのために劣化した場合、受信機は、各ラジオ番組が放送されている様々な周波数のうちの１つの異なる周波数に切り換えることができる。このように、利用可能な周波数を複数用意することによって、受信信号の品質を一定のレベルに保つことが保証される。
【０００３】
１つの受信周波数から他の受信周波数に切り換える場合、受信回路の利得を再調整する必要がある。受信機で用いられている各自動利得制御ループ（automatic gain control loop）の種類によっては、利得調整にかなり長い時間がかかる場合がある。利得制御ループの設計によっては、時定数を短くし、高速利得調整を行うものもあるが、利得制御ループが不安定になることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、代替周波数における放送信号の監視速度を速めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、請求項１記載の放送信号監視方法、請求項１４記載の利得制御装置及び請求項１５記載の受信機によって達成される。これらの好ましい実施形態は、それぞれ従属請求項において定義されている。請求項２４は、本発明に基づくコンピュータプログラム製品を定義している。
【０００６】
本発明においては、現在の周波数の放送信号を受信している間に、代替周波数の放送信号を監視する。この放送信号監視方法においては、代替周波数の放送信号を調べる際、受信機の利得を、現在の周波数に対応した現在の利得値から、代替周波数に対応し、代替周波数の放送信号の予想される信号強度に対応した第２の利得値に瞬時に切り換える。
【０００７】
従来の方法では、受信機の利得は、受信機の閉ループ制御回路によって調整していた。この方法では、特に、ＲＦ増幅器の利得を変化させる場合、制御ループが正しい利得値に設定されるまでには、かなり長い時間が必要であった。設定時間の間は、代替周波数で受信される放送信号の信号品質を評価することはできない。
【０００８】
本発明では、放送信号を代替周波数に切り換える際に、常に、対応する利得値を自動利得制御回路に書き込む。これにより、正しい利得値を始めから利用することができる。これにより、設定時間（自動利得制御設計に応じて、１０〜２０ｍｓ程度の長さ）が１ｍｓ未満に短縮され、短い時間で、所定の代替周波数の放送信号を調べることができるようになる。現在の周波数の放送信号の受信している間に、多くの異なる代替周波数を監視することができる。受信機は、受信状態を最適化するために、信号品質が最良の周波数を選択する。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態においては、代替周波数の放送信号で送信されている番組が、現在の周波数の放送信号で送信されている番組と同じであるか否かを判定する。聴き手は、自らが聴きたいと望む番組を選択している。したがって、代替周波数への切換えは、この代替周波数で放送されている番組が、現在の周波数で放送されている番組と同じである場合にのみ実行される。
【００１０】
好ましくは、代替周波数で受信される放送信号の信号強度と、現在の周波数で受信される放送信号の信号強度とを比較する。代替周波数の放送信号の信号強度が、現在の周波数の放送信号の信号強度より強いことが判明した場合、代替周波数の受信状態が、現在の受信状態よりも優れている可能性が高いので、代替周波数への切換えを行うことは有益である。代替周波数の信号強度が現在の周波数の信号強度より弱ければ、現在の周波数のまま切換えを行わない方がよい。
【００１１】
代替周波数の放送信号の信号強度が、現在の周波数の放送信号の信号強度よりも所定の値以上強く、両方の周波数で送信されている番組が同一である場合、受信周波数を現在の周波数から代替周波数に切り換えることが好ましい。すなわち、切換えを実行するには、代替周波数で送信されているオーディオ番組は、現在のオーディオ番組と同じでなければならず、代替周波数チャンネルの信号品質は、現在の信号品質より優れていなければならないという２つの前提条件が満たされる必要がある。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態においては、現在の周波数で受信される放送信号及び代替周波数で受信される放送信号は、何れもデジタルラジオモンディアル（Digital Radio Mondiale：以下、ＤＲＭという。）規格に準拠した放送信号である。ＤＲＭ規格は、無線伝送の中波域におけるアナログ放送信号に等価なデジタル信号（digital equivalent）である。
【００１３】
好ましくは、代替周波数は、固定のデータシンボル伝送の複数のタイムスロット（１８、２０、２２）において監視され、第１のタイムスロット（１８）において、受信機の利得制御回路は、第２の利得値に設定され、固定のデータシンボル伝送の第２のタイムスロット（２０）において、受信機の利得は、第２の利得値に瞬時に切り換えられる。ＤＲＭ規格では、各オーディオ番組に対応するデータストリームを伝送する際、固定のデータシンボルを伝送するためのタイムスロットが周期的に挿入されている。これらのタイムスロットの間は、所定のビットシーケンスが送信されており、これらのタイムスロットを用いて、代替周波数を監視することができる。特に、利得制御回路の応答が遅い場合、受信機の利得を新たな放送信号に調整し、同じ番組が送信されているか否かを判定し、この代替周波数の信号の信号強度を測定するためには、単一のタイムスロットの長さは短か過ぎる。したがって、第１のタイムスロットは、代替周波数の信号のための正しい利得値を決定するために用いられる。この第１のタイムスロットの終わりでは、受信機の利得制御回路は、正しい利得値に設定され、この利得値は、保存される。第１の利得調整を行った後、ＡＧＣの利得は、代替周波数を調べる前の元のレベルに戻される。次のタイムスロット又は後続する全てのタイムスロットでは、代替周波数チャンネルに対応する利得値が受信機のＡＧＣに書き込まれ、受信機の利得は、上述した利得値に瞬時に切り換えられる。次に、このタイムスロットを用いて、代替周波数の信号強度を判定するとともに、代替周波数でどの番組が送信されているかを検出する。第２のタイムスロットでは、長い設定時間は、不要である。このようにＡＧＣを切り換えるため、利得制御ループは、オフに切り換えられて、ＡＧＣが不安定になることはない。第２のタイムスロット全体は、代替周波数の放送信号を解析するために用いることができる。これにより、ＤＲＭ受信機の自動利得制御動作が比較的遅い場合であっても、様々な代替周波数の信号強度を追跡することができる。
【００１４】
更に好ましくは、現在の周波数で受信される放送信号は、代替周波数で受信される放送信号と相関される。現在の周波数で放送されたオーディオ番組と、代替周波数で放送されたオーディオ番組とが同一の場合、２つの周波数で受信されるビットストリームは、高い相関を示す。これらの周波数で異なる番組が放送されている場合、これらのビットストリーム間には相関関係は全くない。したがって、これらの２つのビットストリームを相関させれば、結果は明白である。
【００１５】
本発明の他の実施形態においては、現在の周波数で受信される放送信号及び代替周波数で受信される放送信号は、何れも周波数変調（frequency modulation：以下、ＦＭという。）信号である。ＦＭ放送局もまた、一組の異なる周波数でラジオ番組を放送することが多くある。
【００１６】
好ましくは、代替周波数で受信される放送信号のラジオデータシステム（Radio Data System：以下、ＲＤＳという。）信号成分から代替周波数の放送信号の番組情報（Program Information：以下、ＰＩという。）コードを抽出し、代替周波数のＰＩコードを現在の周波数のＰＩコードと比較する。ＦＭ放送信号は、ＦＭ信号によって放送されている各番組又は対応する各放送局を示すＰＩコードを含むＲＤＳ信号成分を含んでいる。代替周波数のＰＩコードと、現在の周波数のＰＩコードとを比較することにより、両方の番組が同じであるか否かを最も容易に判定することができる。もちろん、この判定にこの他の方法を用いてもよい。
【００１７】
好ましくは、第２の利得値は、予め定められた定数に設定される。十分低い定数を選ぶことによって、Ａ／Ｄ変換器の飽和を回避することができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態では、第２の利得値は、現在の利得値から所定の値を減算することによって決定される。例えば、第２の利得値は、現在の利得値から４０ｄＢを減算することによって求めてもよい。これに代えて、利得を所定の値に切り換えてもよい。これにより、代替周波数で受信される信号がかなり強い場合、利得制御回路の中間周波数Ａ／Ｄ変換器のオーバフローを回避できるとともに、中間周波数Ａ／Ｄ変換器に入力される信号は、信号強度を判定するのに十分な強さを残している。代替周波数で受信される信号が弱い場合、利得を下げることによって、Ａ／Ｄ変換器の入力信号の振幅は更に小さくなる。なお、代替周波数の信号強度が現在の周波数の信号強度に比べて余り高くない場合、代替周波数を使用することを検討する必要はないため、上述のような振幅の低下は、問題にはならない。これに代えて、オーバフローが生じなくなるまで、現在の利得値を繰り返し低減してもよく、例えば、利得値を４０ｄＢずつ、２段階で低減してもよい。
【００１９】
好ましくは、一組の代替周波数のそれぞれについて、代替周波数で放送される放送信号の信号強度に適合する対応した利得値を保存してもよい。更に好ましくは、利得制御回路が備えるテーブルに様々な代替周波数に対応する利得値を保存してもよい。このテーブルは、それぞれの周波数について、最新の利得値を格納する。ある代替周波数を監視する際、利得は、このテーブルから得られる各利得値に瞬時に切り換えられる。この利得値は、略適切な大きさを有し、したがって、各代替周波数で受信される放送信号の評価及び解析を速やかに開始することができる。したがって、短時間で多くの異なる代替周波数を監視することができ、最良の信号品質を有する周波数を選択することができる。
【００２０】
本発明は、以下のようにも説明される。
【００２１】
本発明は、ＦＭやＤＲＭ等の放送方式における代替周波数の試験に関する。本発明は、デジタル制御ＡＧＣを有する受信機において、代替周波数を素速くチェックする方法を開示する。
【００２２】
ＡＧＣループ、例えばＩＦ信号によって制御され、受信機のＲＦ増幅器を制御するＡＧＣループにおいて、長時間の遅延が生じる受信機では、ループの時定数を小さくすることができない。時定数が小さいと、自動利得制御ループが不安定になる。
【００２３】
ＤＲＭ受信機は、現在の周波数から可能な代替周波数への切換えを行うことによって代替周波数をチェックし、受信データと予想されるデータとを相関させることによって、データを調べる。ＰＬＬを代替周波数に切り換え、ＡＧＣの利得を設定し、代替周波数からデータを読み出し、ＰＬＬを元の周波数に戻し、ＡＧＣを元のレベルに設定するための時間は、非常に短い。上述した受信機の場合のように、時定数が長いＡＧＣのみしか実現できない場合、プログラマブルＡＧＣを用いて問題を解決することができる。
【００２４】
受信機は、２つのステップでＤＲＭの代替周波数のチェックを実行する。すなわち、第１のステップにおいて、受信機は、第１の固定のデータシンボルの期間、現在の放送局の（ある電界強度に対応する）ＡＧＣ制御電圧を保存する。次に、受信機は、代替周波数に切り換える。ＡＧＣは、正しい利得を設定するために、ある時間、例えば約１０〜２０ｍｓを必要とする。受信機は、代替周波数における放送局の電界強度に対応する最終的なＡＧＣ制御値を保存する。そして、受信機は、元の受信周波数に戻る。ＡＧＣ制御電圧は、電波を受信中の放送局の保存された値に戻される。
【００２５】
第２のステップにおいて、次の固定のデータシンボルの期間、受信機は、同じ代替周波数に戻る。ＡＧＣは、以前に（第１のステップにおいて）判定したＡＧＣ制御値を設定し、したがって、ＡＧＣの利得は、正しい範囲に設定される。ここでは、応答が遅いＡＧＣは、如何なる設定も必要とせず、したがって、受信機は、代替周波数のデータを直接チェックできる。
【００２６】
２回目に代替周波数への切換えを行う場合、中間周波数Ａ／Ｄ変換器のオーバフローを回避するために、ＡＧＣの利得を僅かに下げることが望ましい。デジタル信号処理によって、中間周波数Ａ／Ｄ変換器は、低いレベルの入力信号を処理することができるが、Ａ／Ｄ変換器の入力信号が高すぎると、Ａ／Ｄ変換器は飽和する。この場合、代替周波数をチェックすることはできない。
【００２７】
同様の方法を用いて、ＦＭ放送における代替周波数を調べることもできる。受信機は、現在の放送局の電界強度を知っている。受信機は、代替周波数の電界強度がより強い場合のみ、代替周波数への切換えを行う。ＡＧＣの応答が遅い場合、ＡＧＣは、利得を現在の放送局の利得よりも低い利得に切り換えて、代替周波数を調べる。例えば、代替周波数に切り換えている間、（現在の電界強度に応じて）ＡＧＣの利得を４０ｄＢ以上下げてもよい。第１のステップにおいて、受信機は、代替周波数の電界強度を測定するのみである。ＡＧＣの利得は、約４０ｄＢ低減され、したがって、Ａ／Ｄ変換器が飽和する可能性は低い。受信機は、（マニュアルで設定された）ＡＧＣの利得に関する知識と、デジタル受信機におけるＦＭ入力信号の振幅の測定値とを組み合わせることによって、代替周波数の電界強度を測定する。より高度な受信機では、受信機は、代替周波数の電界強度の測定値の結果を保存し、実際の電界強度を測定する前に、この情報を用いて適切なＡＧＣ利得を設定する。第２のステップにおいて、受信機は、ＡＧＣの利得を適切に設定し、放送局ＰＩコードを復調することによってＲＤＳデータのチェックを開始する。
【００２８】
このように、本発明は、応答が遅いＡＧＣループを有する受信機において、ＤＲＭの代替周波数のチェックを実行するための優れた方法を提供する。
【００２９】
以下、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態に基づいて、本発明をより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
受信機における自動利得制御ループの遅延時間を長くすると、高速のアタックタイムを実現することができない。このような受信機の具体例を図１に示す。なお、本発明は、図１に示すような利得制御回路に限定されるものではない。すなわち、本発明は、利得を調整するための時定数がむしろ長い、あらゆる利得制御回路に適用することができる。
【００３１】
アンテナ１によって受信されたＲＦ信号２は、ＲＦ増幅器３に供給される。ＲＦ増幅器３によって増幅されたＲＦ信号４は、発振器５によって中間周波数レンジにダウンコンバートされる。すなわち、発振器５は、増幅されたＲＦ信号４に一定の周波数ｆ０の信号を乗算する。ダウンコンバートされた信号６は、中間周波数フィルタ７に供給されてフィルタリングされ、フィルタリングされた信号８は、ＩＦ増幅器９によって増幅される。アナログＩＦ信号１０は、Ａ／Ｄ変換器１１によってデジタルＩＦ信号１２に変換される。デジタルＩＦ信号１２は、更なる信号処理及び信号復調のための開始点として用いられる。更に、デジタルＩＦ信号１２は、自動利得制御ユニット１３に供給され、ここで、デジタルＩＦ信号１２の信号強度は、基準振幅と比較される。自動利得制御ユニット１３は、デジタル利得制御信号１４を発生し、このデジタル利得制御信号１４は、Ｄ／Ａ変換器１５によってアナログ利得制御信号１６に変換される。アナログ利得制御信号１６は、ＲＦ増幅器３に供給され、ＲＦ増幅器３の利得は、このアナログ利得制御信号１６に基づいて変化される。
【００３２】
図１に示す自動利得制御（automatic gain control：以下、ＡＧＣという。）ループでは、ＲＦ増幅器３の利得は、利得制御信号によって制御され、ＩＦ増幅器９の出力信号は、利得制御信号を導出するために用いられる。ＲＦ増幅器３とＩＦ増幅器９間に設けられた中間周波数フィルタ７の群遅延のために、ＲＦ増幅器３の出力信号と利得制御信号との間にはタイムラグが生じる。この余分な遅延のため、閉ループ制御回路のアタックタイムが制限され、したがって、閉ループ制御回路が異なる信号強度に対して調整を行う時間は、長くなる。
【００３３】
多くの放送局は、ある１つの番組を一組の異なる周波数で送信している。受信機の受信回路は、異なる周波数で受信される放送信号の信号強度を比較することができる。そして、受信機は、受信状態が一番良好な受信周波数を選択する。様々な代替周波数（alternative frequencies）で放送されている信号を監視するために、受信機は、現在の周波数の信号受信を中断することなく、現在の周波数から可能な代替周波数に切り換えて、また現在の周波数に切り戻す必要がある。したがって、受信機の位相同期ループ（Phase Locked Loop：以下、ＰＬＬという。）を代替周波数に切り換え、ＡＧＣの利得を新たな値に設定し、代替周波数で受信される信号からデータを読み出し、ＰＬＬを元の周波数に切り戻し、ＡＧＣの利得を元の値に再調整するための時間は、非常に短い。図１に示す自動利得制御回路は、ＡＧＣループが不安定になるために、高速モードに切り換えることができない。
【００３４】
以下の説明では、現在の周波数で受信される放送信号及び代替周波数で受信される放送信号の両方を、デジタルラジオモンディアル（Digital Radio Mondiale：以下、ＤＲＭという。）規格に準拠した信号とする。図２は、ＤＲＭ信号の構造を時間の関数として示している。期間１７、１９、２１の長さは、約１．２ｓ程度である。これらの期間１７、１９、２１において、それぞれのラジオ番組のデータストリームのビット及びバイトを搬送するデータシンボルが送信される。長い期間１７、１９、２１のそれぞれに続いて、約１８．６６〜４８ｍｓの短いタイムスロット１８、２０、２２が設けられており、これらのタイムスロット１８、２０、２２において、固定のデータシンボルが送信される。タイムスロット１８、２０、２２における固定のデータシンボルの受信によっては、可聴の歪みが生じることはない。
【００３５】
したがって、タイムスロット１８、２０、２２を用いて、代替周波数を監視することができる。代替周波数を監視するためには、受信機のＰＬＬを代替周波数に変え、受信機の利得をこの代替周波数の信号強度に合わせて設定し、受信データを評価し、現在の周波数に切り戻す必要がある。自動利得制御回路の設定時間（settling time）は予想以上に長いため、期間１８、２０、２２のうちの１つの期間中でこれらの全てのタスクを実行することは不可能である。
【００３６】
本発明では、代替周波数の放送信号の監視を、以下のように行う。すなわち、固定のデータシンボルを受信するタイムスロットの最初の１つ、例えばタイムスロット１８の間に、受信機のＰＬＬを代替周波数に切り換え、利得制御回路の制御ループが、利得を代替周波数で受信される放送信号の信号強度に合わせ始めるようにする。期間１８の終わりには、受信機の利得は、代替周波数の信号の信号強度に設定される。そして、代替周波数に対応する適切な利得値を保存する。例えば、各利得値は、プログラマブルＡＧＣ回路（programmable AGC circuit）のレジスタに記憶してもよい。タイムスロット１８の終わりに、ＰＬＬを代替周波数から現在の周波数に切り戻すとともに、利得を現在の周波数に対応する値に戻し、これに続く期間１９の間は、現在の周波数で送信されてくるデータストリームを受信続けるようにする。
【００３７】
タイムスロット２０の始めにおいて、受信周波数を再び代替周波数に切り換えるとともに、タイムスロット１８において決定したこの代替周波数に対応する利得値を受信機の利得制御ユニットに書き込む。Ａ／Ｄ変換器のオーバフローを確実に回避するために、保存しているＡＧＣの利得を僅かに下げた後に、受信機の利得制御ユニットに書き込む必要がある。デジタル信号処理によって、Ａ／Ｄ変換器は、低いレベルの入力信号を処理することはできるが、入力信号が高すぎると、Ａ／Ｄ変換器は飽和し、代替周波数において放送信号を調べることができなくなる。本発明では、１０〜２０ｍｓ程度の長さを有するＡＧＣの「設定時間（settling time）」を、１ｍｓ未満の「設定時間」としている。タイムスロット２０の始めにおいて、利得値を直ちに適切な値に切り換え、ＡＧＣの時定数はかなり長いが、代替周波数で送信されてくる放送信号の復調を直ぐに開始することができる。
【００３８】
次に、代替周波数で送信されてくるラジオ番組が現在の周波数のラジオ番組と同じであるか否かを調べる必要がある。この目的で、受信周波数を代替周波数に設定した後、タイムスロット２０の間に受信されるビットストリームを、タイムスロット２０の開始時には既知である現在の周波数のラジオ番組に対応するビットストリームに相関させる。現在の周波数で送信されてくるラジオ番組と、代替周波数で送信されてくるラジオ番組とが同一であるときは、代替周波数への切換えが望ましい場合がある。このような切換えを行う前に、代替周波数の信号強度が、現在の周波数の信号強度よりも実際に強いか否かを調べる必要がある。例えば、代替周波数の利得値と現在の周波数の利得値とを関連付けることによって、これらの信号強度を比較することができる。代替周波数の信号強度が現在の周波数の信号強度を所定の値以上超えている場合、ＰＬＬの周波数を変更することによって、受信状態を大幅に向上させることができる。この場合、受信周波数を代替周波数に変更し、この代替周波数で現在のオーディオ番組の受信を継続する。
【００３９】
２つのタスク、すなわち現在の周波数で送信されているビットストリームと、代替周波数で送信されているビットストリームとを相関させるタスク及びこれらの信号強度を比較するタスクは、如何なる順序で実行してもよく、並列して実行してもよい。両方のタスクは、タイムスロット２０の間に実行され、タイムスロット２０の終わりには、周波数切換えを実行するべきか否かが明らかになる。
【００４０】
本発明は、代替周波数の組の全体を監視するために用いることもできる。多数の異なる周波数で同一のラジオ番組を放送する放送局がある。ここでは、これらの代替周波数のそれぞれについて、個々の利得値を決定して、これらの利得値を専用のレジスタに保存する。これらの利得値が利用可能となると、ＡＧＣの設定時間に制限されることなく、１つの周波数から他の周波数への高速な切換えを行うことができる。現在の周波数で放送信号を受信している間に、幾つかの代替周波数の信号強度及び番組を監視することができる。そして、受信状態が最良の周波数チャンネルを選択することができる。
【００４１】
また、本発明では、ＦＭ放送信号を受信する際にも代替周波数を調べることができる。ＦＭ信号は、図２に示すようなタイムスロット構造を有していない。受信周波数を代替周波数に切り換えるとき、自動利得制御の利得レベルを、この代替周波数において予想される信号強度に対応した所定の利得値に設定する。例えば、一組の代替周波数のそれぞれの代替周波数に対応した利得値を、例えば利得制御回路が備えるテーブルに保存してもよい。ある代替周波数を監視する際は、対応する利得値が自動利得制御回路に書き込まれる。これにより、受信機の利得を代替周波数信号に調整するための時間を大幅に削減することができる。
【００４２】
他の方法として、現在の周波数における利得値を開始点として用いて、上述した利得値を所定の値だけ減少させてもよい。ＦＭ受信機の入力信号のダイナミックレンジは、約１２０ｄＢをカバーしており、したがって、代替周波数への切換えを行うときに、ＡＧＣの現在の周波数における利得を（現在の信号強度に応じて）例えば４０ｄＢ以上減少させてもよい。この代替周波数におけるＦＭ信号の信号強度が現在の周波数の信号強度より大幅に高い場合、利得制御回路のＡ／Ｄ変換器が飽和する可能性は低く、受信信号の処理を直ちに開始することができる。代替周波数で受信されるＦＭ信号が弱い場合、利得レベル（４０ｄＢ低減されている）は、非常に小さくなってしまう。しかしながら、信号強度が弱いＦＭ信号は、解析する価値がないため、これは問題にならない。更に他の方法として、代替周波数におけるＦＭ信号を調べる際に、利得値を例えば２０ｄＢ又は４０ｄＢのステップで繰り返し下げるようにしてもよい。
【００４３】
次に、代替周波数の信号強度を判定する。受信機は、ＡＧＣの利得の知識とＦＭ信号の振幅の測定値を組み合わせることによって、代替周波数で受信されるＦＭ信号の信号強度を判定する。そして、第２のステップにおいて、受信機は、ＦＭデータの復調を開始する。具体的には、ＦＭ信号のラジオデータシステム（Radio Data System：ＲＤＳ）信号成分を復調することによって、代替周波数で送信されているラジオ番組の番組情報（Program Information：以下、ＰＩという。）を得ることができる。代替周波数のラジオ番組のＰＩコードと、現在のラジオ番組のＰＩコードとを比較することによって、これらの番組が同一であるか否かを判定することができる。代替周波数の信号強度が、現在の周波数の信号強度よりかなり強く、これらの周波数で放送されている番組が同じである場合、現在の周波数を代替周波数に切り換え、この代替周波数で同じラジオ番組の受信を継続することは有益である。受信周波数の切換えは、聴き手が気づかないように行うことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】時定数が大きい利得制御ループを有する受信機の構成を示す図である。
【図２】ＤＲＭ信号の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  アンテナ、２  ＲＦ信号、３  ＲＦ増幅器、４  増幅されたＲＦ信号、５  発振器、６  ダウンコンバートされた信号、７  中間周波数フィルタ、８  フィルタリングされた信号、９  ＩＦ増幅器、１０  アナログＩＦ信号、１１  Ａ／Ｄ変換器、１２  デジタルＩＦ信号、１３  自動利得制御ユニット、１４  デジタル利得制御信号、１５  Ｄ／Ａ変換器、１６  アナログ利得制御信号、１７  期間、１８  タイムスロット、１９  期間、２０  タイムスロット、２１  期間、２２  タイムスロット
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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