(57)【要約】【課題】  ＲＤＳに対応でき、受信品質の優れたダイバーシティ受信機を提供する。【解決手段】  ２つの受信回路１０、２０を設ける。定常受信時には、受信アンテナ１１の受信信号を受信回路１０に供給し、受信アンテナ２１の受信信号を受信回路２０に供給する。受信回路１０、２０から出力される中間周波信号Ｓ12、Ｓ22を加算するとともに、これら中間周波信号Ｓ12、Ｓ22の位相を制御してオーディオ信号およびデータのフェーズダイバーシティ受信を行う。データに基づいて受信周波数の検索を行うときには、アンテナ１１の受信信号を受信回路１０に供給してデータの受信および受信周波数の検索を行うとともに、アンテナ１１、２１の受信信号を選択的に受信回路２０に供給してオーディオ信号のアンテナスイッチングダイバーシティ受信を行う。【選択図】  図１
2007288631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号およびデータが多重化されて送信されている放送のための受信機であって、
スーパーヘテロダイン方式に構成された第１および第２の受信回路を有し、
定常受信時には、第１の受信アンテナの受信信号を上記第１の受信回路に供給し、
第２の受信アンテナの受信信号を上記第２の受信回路に供給し、
上記第１および第２の受信回路から出力される第１および第２の中間周波信号の位相を制御するとともに、これら第１および第２の中間周波信号を加算して上記オーディオ信号および上記データのフェーズダイバーシティ受信を行い、
上記データに基づいて受信周波数の検索を行うときには、上記第１および第２のアンテナの少なくとも一方の受信信号を選択して上記第１の受信回路に供給して上記データの受信および上記受信周波数の検索を行うとともに、
上記第１および第２のアンテナの受信信号を選択的に上記第２の受信回路に供給して上記オーディオ信号のアンテナスイッチングダイバーシティ受信を行う
ようにしたダイバーシティ受信機。
【請求項２】
オーディオ信号およびデータが多重化されて送信されている放送のための受信機であって、
スーパーヘテロダイン方式に構成された第１および第２の受信回路と、
これら第１および第２の受信回路から出力される第１および第２の中間周波信号の位相をそれぞれ補正する第１および第２の可変位相補正回路と、
これら第１および第２の可変位相補正回路から出力される第１および第２の中間周波信号を互いに加算する加算回路と、
第１および第２の復調回路と、
上記データのデコーダ回路と
を有し、
定常受信時には、第１の受信アンテナの受信信号を上記第１の受信回路に供給し、
第２の受信アンテナの受信信号を上記第２の受信回路に供給し、
上記加算回路の出力信号にしたがって、上記第１および第２の可変位相補正回路から出力される第１および第２の中間周波信号が同相となるように、上記第１および第２の可変位相補正回路を制御してフェーズダイバーシティ受信を行うとともに、
上記加算回路の出力信号を上記第２のＦＭ復調回路に供給して上記オーディオ信号を復調し、かつ、
上記加算回路の出力信号を上記第１のＦＭ復調回路に供給し、
この第１のＦＭ復調回路の復調出力を上記デコーダ回路に供給して上記データをデコードし、
上記データに基づいて受信周波数の検索を行うときには、上記第１および第２のアンテナの少なくとも一方の受信信号を選択して上記第１の受信回路に供給して上記データの受信および上記受信周波数の検索を行うとともに、
上記第１の受信回路から出力される上記第１の中間周波信号を上記第１のＦＭ復調回路に供給し、
この第１のＦＭ復調回路の復調出力を上記デコーダ回路に供給して上記受信周波数の検索に使用するデータをデコードし、
上記第２の受信回路から出力される上記第２の中間周波信号を上記第２のＦＭ復調回路に供給して上記オーディオ信号を復調するとともに、
上記第２の受信回路から出力される上記第２の中間周波信号にしたがって、上記第１および第２のアンテナの受信信号を選択的に上記第２の受信回路に供給して上記オーディオ信号についてアンテナスイッチングダイバーシティ受信を行う
ようにしたダイバーシティ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイバーシティ受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載したＦＭ受信機では、自動車の走行につれてマルチパスやフェージングが発生し、受信状況が悪化することがある。そこで、そのような移動体における受信状況を改善し、ＦＭ放送を安定に受信する技術としてダイバーシティ受信方式がある。そして、このダイバーシティ受信方式として、フェーズダイバーシティ受信方式やアンテナスイッチングダイバーシティ受信方式などがある。
【０００３】
フェーズダイバーシティ受信方式は、ＦＭ放送波を２つのアンテナで受信し、そのアンテナ出力を２つの受信回路にそれぞれ供給するとともに、それらの中間周波信号が同相となるように制御してから合成し、その合成した中間周波信号からオーディオ信号の復調を行うものである。この受信方式によれば、きわめて大きな効果を得ることができ、かなり良質な放送の受信ができる。
【０００４】
また、アンテナスイッチングダイバーシティ受信方式は、受信回路を１つとし、ＦＭ放送波を複数のアンテナで受信するとともに、それらのアンテナ出力のうち、最良のアンテナ出力を選択して受信回路に供給するものである。したがって、この受信方式の場合には、フェーズダイバーシティ受信方式ほどの効果は得られないが、比較的安価に受信状態を改善することができる。
【０００５】
なお、先行技術文献として例えば以下のものがある。
【特許文献１】特開平５−７５５０６号公報
【特許文献２】特開平６−２０４９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ヨーロッパにおいては、ほとんどのＦＭ放送局がＲＤＳと呼ばれるデータ放送を行っている。このＲＤＳにより放送されるデータ（以下、このデータを「ＲＤＳデータ」と呼ぶ）は、放送局や番組などに関するデジタルデータであり、このＲＤＳデータには、
ＡＦリスト    ・・・  代替周波数のリスト
ＰＩコード    ・・・  放送局識別コード（プログラム識別コード）
ＰＳデータ    ・・・  放送局名を示す文字データ
ＰＴＹコード  ・・・  番組の内容を示す識別コード
などがある。そして、このＲＤＳデータは、本来のオーディオ信号に周波数多重化されて放送される。
【０００７】
一方、ＲＤＳのデータ放送を行っている放送局は、一般に複数の周波数で同一内容の番組を放送している。そして、このとき、上記のＡＦリストは、その同一内容の番組を放送している周波数を示し、ＰＩコードは、ＡＦリストにおける周波数の放送局が、現在受信している放送局と同一の放送局であるか否かを示すようにされている。
【０００８】
したがって、例えば、自動車で走行しながら番組を聴いている場合に、走行につれて番組の受信状態が悪化したときには、ＡＦリストの代替周波数をチェックし（以下、このチェックを「ＡＦチェック」と呼ぶ）、このＡＦチェックの結果にしたがって受信周波数を変更すれば、それまで受信していた番組を引き続き聴くことができる。
【０００９】
ところが、フェーズダイバーシティ受信方式のＦＭ受信機でＡＦチェックを行う場合には、２つの受信回路のうち、一方がそのＡＦチェックに使用されることになるので、ＡＦチェックの期間、フェーズダイバーシティ受信ができなくなり、受信品質が低下することがある。
【００１０】
また、アンテナスイッチングダイバーシティ受信方式のＦＭ受信機でＡＦチェックを行う場合には、受信回路全体がＡＦチェックに使用されることになるので、そのＡＦチェックの期間、番組をまったく聴取できなくなってしまう。実際には、受信周波数を変更したときに、異音を生じるので、その防止のためにミューティングをかけるが、これが耳障りなってしまう。
【００１１】
この発明は、以上のような問題点を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明においては、
オーディオ信号およびデータが多重化されて送信されている放送のための受信機であって、
スーパーヘテロダイン方式に構成された第１および第２の受信回路を有し、
定常受信時には、第１の受信アンテナの受信信号を上記第１の受信回路に供給し、
第２の受信アンテナの受信信号を上記第２の受信回路に供給し、
上記第１および第２の受信回路から出力される第１および第２の中間周波信号の位相を制御するとともに、これら第１および第２の中間周波信号を加算して上記オーディオ信号および上記データのフェーズダイバーシティ受信を行い、
上記データに基づいて受信周波数の検索を行うときには、上記第１および第２のアンテナの少なくとも一方の受信信号を選択して上記第１の受信回路に供給して上記データの受信および上記受信周波数の検索を行うとともに、
上記第１および第２のアンテナの受信信号を選択的に上記第２の受信回路に供給して上記オーディオ信号のアンテナスイッチングダイバーシティ受信を行う
ようにしたダイバーシティ受信機
とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、定常受信時はもちろんのこと、受信周波数を変更するためのチェック時であっても、それまで聴取していた番組を引き続き聴取できるとともに、マルチパスやフェージングによる耳障りなノイズを低減させることができ、ユーザの満足度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
〔１〕  構成の例
図１は、この発明を、ＡＦチェックの機能を有するダイバーシティ方式のＦＭ受信機に適用した場合の一例を示す。
【００１５】
すなわち、図１において、符号１０は、スーパーヘテロダイン方式に構成された第１の受信回路、符号１１はその受信アンテナを示す。そして、受信回路１０は、チューナ回路１２および中間周波回路１３を有する。
【００１６】
この場合、図示はしないが、チューナ回路１２は、高周波同調回路、高周波アンプ、ミキサ回路、局部発振回路などを有してシンセサイザ方式に構成され、このチューナ回路１２に供給された受信信号のうち、目的とする周波数ｆRXの受信信号を、中間周波信号（中間周波数は例えば10.7ＭHz）Ｓ12に周波数変換するものである。
【００１７】
また、中間周波回路１３は、中間周波アンプ（リミッタアンプ）および中間周波フィルタを有し、チューナ回路１２の出力信号から中間周波信号Ｓ12を選択および増幅して出力するものである。そして、中間周波回路１３から出力される中間周波信号Ｓ12が、可変位相補正回路１４により位相補正されてから加算回路３１に供給される。
【００１８】
さらに、符号２０は、スーパーヘテロダイン方式に構成された第２の受信回路、符号２１はその受信アンテナを示す。そして、この受信回路２０も、チューナ回路１２および中間周波回路１３と同様に構成されたチューナ回路２２および中間周波回路２３を有する。そして、中間周波回路２３から中間周波信号Ｓ22が出力され、この中間周波信号Ｓ22が、可変位相補正回路２４により位相補正されてから加算回路３１に供給され、加算回路３１からは中間周波信号Ｓ12とＳ22とが加算された中間周波信号Ｓ31が取り出される。
【００１９】
さらに、このＦＭ受信機は、ＦＭ復調回路３２、３４、ステレオ復調回路３３およびＲＤＳデコーダ回路３５を有する。この場合、ＦＭ復調回路３２は、中間周波信号からステレオコンポジット信号を復調するものであり、ステレオ復調回路３３は、そのステレオコンポジット信号から左および右チャンネルのステレオオーディオ信号を復調するものである。
【００２０】
また、ＦＭ復調回路３４は、中間周波信号からＲＤＳデータにより変調された信号を復調して出力するものであり、ＲＤＳデコーダ回路３５は、そのＲＤＳデータにより変調された信号からＲＤＳデータをデコードするとともに、エラー訂正を行って出力するものである。
【００２１】
さらに、符号４１はシステム制御回路を示す。このシステム制御回路４１は、マイクロコンピュータにより構成され、このＦＭ受信機における選局、ＲＤＳデータの受信、ＡＦチェックなどの処理を実現するためのものである。このため、システム制御回路４１からは、定常受信時には“０”となり、ＡＦチェック時には“１”となるモード信号Ｓ41が出力される。さらに、システム制御回路４１からチューナ回路１２、２２に選局信号が供給される。また、システム制御回路４１には、ユーザにより操作される各種の操作スイッチ４２が接続されるとともに、ディスプレイとして例えばＬＣＤ４３が接続されている。
【００２２】
また、このＦＭ受信機は、ＦＭ放送波の受信品質の判定回路４４を有する。この判定回路４４は、例えば、中間周波信号Ｓ31、マルチパスおよびノイズの各レベルからその受信品質を判定するものであり、このとき、マルチパスのレベルは中間周波信号Ｓ31のリップル成分から検出し、ノイズのレベルは中間周波信号Ｓ31をＦＭ復調出力したときの高域周波数成分のレベルから検出する。この判定回路４４の判定出力信号はシステム制御回路４１に供給される。
【００２３】
さらに、このＦＭ受信機は、検出回路４５および判別回路４６を有する。この場合、検出回路４５には、可変位相補正回路１４、２４からの中間周波信号Ｓ12、Ｓ22が供給されるとともに、検出回路４５において、例えばConstant Modulus Algorithmと呼ばれるアルゴリズムが実行され、その実行結果の信号が可変位相補正回路１４、２４に中間周波信号Ｓ12、Ｓ22に対する位相補正の制御信号として供給され、中間周波信号Ｓ31のレベルが最大となるように、すなわち、中間周波信号Ｓ12、Ｓ22が互いに同相となるように、信号Ｓ12、Ｓ22の位相が補正される。
【００２４】
さらに、判別回路４６は、中間周波回路２３における中間周波信号Ｓ22からＦＭ放送波の受信品質を、判定回路４４と同様にして判定するとともに、その判定結果を、後述するように判別するものであり、判別信号Ｓ46を出力する。この判別信号Ｓ46はアンド回路４７に供給される。
【００２５】
また、符号５１〜５３はスイッチ回路を示す。このスイッチ回路５１〜５３は、定常受信時およびＡＦチェック時に切り換え制御されるものであり、スイッチ回路５２、５３には、モード信号Ｓ41がその切り換え制御信号として供給される。さらに、モード信号Ｓ41がアンド回路４７に供給され、このアンド出力がスイッチ回路５１にその切り換え制御信号として供給される。そして、スイッチ回路５１〜５３は、切り換え制御信号が“０”のときには、図の状態に接続され、“１”のときには、図とは逆の状態に接続される。
【００２６】
なお、実際には、中間周波回路１３、２３からステレオ復調回路３３およびＲＤＳデコーダ回路３５までの信号系、判定回路４４、検出回路４５、判別回路４６およびアンド回路４７は、ＤＳＰおよびそのプログラムにより構成することができる。
【００２７】
〔２〕  定常受信時の動作
定常受信時には、システム制御回路４１からの選局信号により、チューナ回路１２の受信周波数ｆ12が目的とする放送の周波数ｆRXに設定されるとともに、チューナ回路２２の受信周波数ｆ22も目的とする放送の周波数ｆRXに設定される。また、このとき、Ｓ41＝“０”とされてアンド回路４７の出力は“０”とされ、スイッチ回路５１〜５３は図の状態に接続される。したがって、この場合には、図１の回路は等価的に図２のように示すことができる。
【００２８】
したがって、受信回路１０において、アンテナ１１により受信されたＦＭ放送波がチューナ回路１２に供給され、その受信信号のうち、目的とする周波数ｆRXの受信信号が中間周波信号Ｓ12に周波数変換され、この中間周波信号Ｓ12が、中間周波回路１３および可変位相補正回路１４を通じて加算回路３１に供給される。
【００２９】
また、受信回路２０においても、アンテナ２１の受信信号がチューナ回路２２に供給され、目的とする周波数ｆRXの受信信号が、中間周波信号Ｓ12と等しい中間周波数の中間周波信号Ｓ22に周波数変換され、この中間周波信号Ｓ22が中間周波回路２３および可変位相補正回路２４通じて加算回路３１に供給される。
【００３０】
そして、加算回路３１において、中間周波信号Ｓ12、Ｓ22が互いに加算されて中間周波信号Ｓ31とされ、この中間周波信号Ｓ31がＦＭ復調回路３２に供給されてステレオコンポジット信号が復調され、この復調信号がステレオ復調回路３３に供給されて左および右チャンネルのステレオオーディオ信号Ｌ、Ｒが取り出される。
【００３１】
また、このとき、加算回路３１からの中間周波信号Ｓ31が、ＦＭ復調回路３４に供給されてＲＤＳデータにより変調された信号が復調される。そして、この復調信号がＲＤＳデコーダ回路３５に供給されてＲＤＳデータがデコードされるとともに、エラー訂正が行われて取り出され、このＲＤＳデータがシステム制御回路４１に供給される。
【００３２】
さらに、このとき、可変補正回路１４、２４からの中間周波信号Ｓ12、Ｓ22が検出回路４５に供給されて中間周波信号Ｓ12、22の位相差が検出され、この検出信号が可変位相補正回路１４、２４に中間周波信号Ｓ12、Ｓ22に対する位相補正の制御信号として供給され、中間周波信号Ｓ12、Ｓ22が同相となるように、信号Ｓ12、Ｓ22の位相が補正される。
【００３３】
したがって、定常受信時には、フェーズダイバーシティ受信方式により放送の受信が行われていることになる。この結果、定常受信時には、目的とする放送にマルチパスやフェージングを生じていても、その放送をフェーズダイバーシティ受信方式によりきわめて安定に受信することができ、良質な受信ができる。
【００３４】
〔３〕  ＡＦチェック時
定常受信時に受信状態が悪化すると、ＦＭ放送波の受信品質が低下するが、この受信品質が基準値を下回ると、以下のようにＡＦチェックが実行される。
【００３５】
すなわち、図１において、判定回路４４が、ＦＭ放送波の受信品質が基準値以下になったと判定すると、これが判定回路４４からシステム制御回路４１に通知される。この結果、Ｓ41＝“１”とされ、スイッチ回路５２、５３が図とは逆の状態に接続される。また、Ｓ41＝“１”とされることにより、判別回路４６の判別信号Ｓ46がアンド回路４７を通じてスイッチ回路５１にその切り換え制御信号として供給される。さらに、Ｓ41＝“１”とされることにより、検出回路４５の動作は禁止され、可変位相補正回路１４、２４における位相補正量は固定される。したがって、この場合には、図１の回路は等価的に図３のように示すことができる。
【００３６】
したがって、受信回路１０において、アンテナ１１により受信されたＦＭ放送波がチューナ回路１２に供給され、その受信信号のうち、周波数ｆRXの受信信号が中間周波信号Ｓ12に周波数変換され、この中間周波信号Ｓ12が、中間周波回路１３および可変位相補正回路１４を通じてＦＭ復調回路３４に供給されるようになる。
【００３７】
この結果、ＦＭ復調回路３４からはＲＤＳデータにより変調された信号が復調されて取り出され、この復調信号がＲＤＳデコーダ回路３５に供給されてＲＤＳデータがデコードされるとともに、エラー訂正が行われて取り出され、このＲＤＳデータがシステム制御回路４１に供給されるようになる。したがって、以後、システム制御回路４１は、ＡＦチェックを開始できることになる。
【００３８】
そこで、チューナ回路１２の受信周波数ｆRXが、システム制御回路４１からの選局信号により、ＡＦリストにしたがって順に変更されていき、代替周波数の放送局の検索が開始される。すなわち、ＡＦチェックが開始される。
【００３９】
一方、受信回路２０においては、アンテナ１１あるいはアンテナ２１により受信されたＦＭ放送波がチューナ回路２２に供給され、その受信信号のうち、それまで受信していた周波数ｆRXの受信信号が、引き続き中間周波信号Ｓ12に周波数変換され、この中間周波信号Ｓ12が中間周波回路２３および可変位相補正回路２４を通じてＦＭ復調路３２に供給されるようになる。
【００４０】
この結果、ＦＭ復調回路３２からは、それまで受信していた放送のステレオコンポジット信号が引き続き出力され、この出力信号がステレオ復調回路３３に供給されて左および右チャンネルのステレオオーディオ信号Ｌ、Ｒが取り出される。
【００４１】
そして、このとき、アンテナ１１により受信したときの受信品質と、アンテナ２１により受信したときの受信品質とが判別回路４６において比較判別され、より良好な受信品質が得られるように、スイッチ回路５１が切り換え制御される。
【００４２】
したがって、ＡＦチェックが開始されると、受信回路２０において、アンテナスイッチングダイバーシティ受信方式により放送の受信が行われることになる。この結果、ＡＦチェックが開始されても、受信回路２０によりそれまで受信していた番組を引き続き安定に聴取できることになる。
【００４３】
そして、ＡＦチェックの結果、ある代替周波数ｆAFでＰＩコードがセットされているときには、その代替周波数ｆAFで、それまで受信していた番組と同一内容の番組を受信できるので、受信回路１０におけるＡＦチェックはその代替周波数ｆAFで停止され、以後、その代替周波数ｆAFでの受信が続行される。
【００４４】
続いて、システム制御回路４１からの選局信号により、チューナ回路１２の受信周波数ｆRXが代替周波数ｆAFに変更されるとともに、Ｓ41＝“０”とされる。したがって、この時点から図１の回路は、等価的に図２の回路により示されることになり、上述のようにフェーズダイバーシティ受信方式で代替周波数ｆAFの受信を行うことになる。
【００４５】
〔４〕  まとめ
上述の受信機によれば、定常受信時には、図２に示すように、受信回路１０、２０によりフェーズダイバーシティ受信方式により放送の受信が行われ、ＡＦチェック時には、図３に示すように、アンテナスイッチングダイバーシティ受信方式により放送の受信が行われるとともに、ＡＦチェックが行われる。
【００４６】
したがって、定常受信時はもちろんのこと、ＡＦチェック時であっても、それまで聴取していた番組を引き続き聴取できるとともに、マルチパスやフェージングによる耳障りなノイズを低減させることができ、ユーザの満足度を向上させることができる。
【００４７】
〔５〕  その他
上述において、チューナ回路１２、２２およびシステム制御回路４１の処理以外の信号処理は、ＤＳＰおよびそのプログラムにより実現することもできる。また、ＡＦチェック時（図３の状態）には、スイッチ回路５１から出力される受信信号をチューナ回路１２に供給することもできる。さらに、中間周波回路１３、２３から出力される中間周波信号Ｓ12、Ｓ22を、可変位相補正回路１４、２４を通じることなくスイッチ回路５３、５２に供給すれば、ＡＦチェック時における検出回路４５の動作の禁止処理は不要となる。
【００４８】
また、アンテナスイッチングダイバーシティ受信方式により受信を行う場合、アンテナ１１の受信信号、アンテナ２１の受信信号、両受信信号の加算信号、両受信信号を逆相で加算した信号（両受信信号の差信号）のうち、最良の受信品質の得られる信号を選択することもできる。さらに、ＲＤＳデコーダ回路３５におけるＲＤＳデータのエラーが規定値を越えようになったとき、ＡＦチェックを開始することもできる。
【００４９】
また、上述においては、ＦＭ放送におけるデータ多重放送がヨーロッパにおけるＲＤＳ方式の場合であるが、日本におけるＤＡＲＣ（登録商標）方式などの場合にも、この発明を適用できる。さらに、地上波デジタルテレビ放送などを受信する場合に、その受信中に他の受信周波数のデータをチェックする場合であれば、この発明を適用できる。
【００５０】
〔略語の一覧〕
ＡＦ    ：Alternative Frequency
ＤＡＲＣ：DAta Radio Channel（登録商標）
ＤＳＰ  ：Digital Signal Processor
ＦＭ    ：Frequency Modulation
ＬＣＤ  ：Liquid Crystal Display
ＰＩ    ：Program Identification
ＰＳ    ：Program Service
ＰＴＹ  ：Program Type
ＲＤＳ  ：Radio Data System
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の一形態を示す系統図である。
【図２】図１の回路の一の状態における等価回路図である。
【図３】図１の回路の他の状態における等価回路図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０および２０…受信回路、１４および２４…可変位相補正回路である。
【図１】
2007288631.tif 000003
【図２】
2007288631.tif 000004
【図３】
2007288631.tif 000005