(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信源からそれぞれ送信される送信波を同時に受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段により受信された各送信波のそれぞれの信号レベルと信号品質とを同時に監視する信号監視手段と、
前記信号監視手段の監視結果に基づいて、全ての前記受信された送信波の信号品質が良好でないものと判断された場合に、前記受信された送信波のうち前記信号レベルが所定値以上である送信波の受信動作を停止させるように前記受信手段を制御する受信制御手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
人工衛星と地上局からそれぞれ送信される送信波を同時に受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段により受信された各送信波のそれぞれの信号品質を同時に監視する信号監視手段と、
前記信号監視手段の監視結果に基づいて、全ての前記受信された送信波の信号品質が良好でないものと判断された場合に、地上局から送信された送信波の受信動作を停止させるように前記受信手段を制御する受信制御手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項３】
前記送信波は、ディジタル信号で変調され、
前記信号監視手段は、ディジタル処理により得られたエラーレートを前記信号品質として監視し、
前記受信制御手段は、前記信号品質を判断するための前記エラーレートの基準値が設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記信号監視手段は、前記受信手段により受信された各送信波のそれぞれの信号レベルとともに、前記受信された前記地上局の送信波の信号品質を同時に監視し、
前記受信制御手段は、前記信号監視手段の監視結果に基づいて、全ての前記受信された送信波の信号品質が良好でなく、かつ前記受信された前記地上局の信号レベルが所定値以上であると判断した場合に、当該地上局の送信波の受信動作を停止させるように前記受信手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項５】
前記受信制御手段は、前記受信手段による受信動作を停止させてから前記受信手段による受信状態が安定するのに必要な期間として設定された期間の経過後、当該受信手段の受信動作を再開させるように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項６】
前記各送信波は同一の放送信号を搬送し、
前記複数の受信手段により受信された各送信波を復調する複数の復調手段と、
前記複数の復調手段によって復調された各復調信号を一つの復調信号に合成し出力する合成手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の系統を経由して送信波を受信可能に構成された受信システムにおける受信装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、放送を受信する目的で車載用途など移動体に搭載する放送受信装置が普及しつつある。このような放送受信装置に向けて送信波を無線送信する手段としては、地上に設置された地上局のほか、送信設備が搭載された衛星などを利用することができる。ところで、放送受信装置で放送を受信する際、移動によって無線環境が変動し、受信性能の劣化を招く場合もある。従って、常に安定な受信性能を確保すべく、放送受信装置において同一の放送を複数の無線系統を介して受信する放送受信システムを構築することが有効である。例えば、衛星と地上局の双方から共通のプログラムに基づいて変調された送信波を無線送信し、放送受信装置の側では各々の無線系統に対応する回路を設け、２つの受信信号を利用するような構成とすることで、良好な信号品質を確保することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように複数の無線系統を介して受信する場合、各々の送信波の信号レベルと信号品質は無線環境に依存して違いが生じる。具体的には２系統で受信する場合において、一方の系統は信号レベルが大きいが信号品質が悪く、他方の系統は信号レベルが小さいが信号品質が良好であるとき、一方の系統から他方の系統に対し悪影響を与えるような状況が考えられる。このような状況では、相対的な信号レベルの差に応じて信号品質が悪い一方の系統が他方の系統への強い妨害波として干渉し、本来良好な信号品質を低下させる恐れがある。これにより、２系統を介した受信信号は両方とも信号品質が劣化した状態となり、放送受信装置において良好な受信性能を保つことができなくなることが問題となる。
【０００４】
そこで、本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、複数の無線系統を介して放送等に対応する送信波を受信する場合、信号レベルが大きく信号品質が悪い特定の系統が他の系統に悪影響を与えることによる受信性能の劣化を有効に防止し得る放送受信システムにおける受信装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の受信装置は、複数の送信源からそれぞれ送信される送信波を同時に受信する複数の受信手段と、前記複数の受信手段により受信された各送信波のそれぞれの信号レベルと信号品質とを同時に監視する信号監視手段と、前記信号監視手段の監視結果に基づいて、全ての前記受信された送信波の信号品質が良好でないものと判断された場合に、前記受信された送信波のうち前記信号レベルが所定値以上である送信波の受信動作を停止させるように前記受信手段を制御する受信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、受信装置において、複数の送信源から複数の受信手段により同時に受信された複数の送信波に対し、それぞれの信号レベルと復調時の信号品質が同時に監視され、その監視結果に基づき受信手段が制御される。その際の制御方法は、いずれの信号品質も良好ではない状態と判断されたとき、受信された送信波のうち信号レベルが所定値以上である送信波に対する受信動作を停止させるというものである。よって、複数の無線系統のうち、信号レベルが大きく信号品質が悪い系統の存在により、信号レベルが小さいが本来は信号品質が良好なはずの系統に妨害を与えて信号品質を劣化させる事態を防止し、マルチパス等の無線環境下での悪影響を回避し常に良好な信号品質を確保することができる。
【０００９】
請求項３に記載の受信装置は、人工衛星と地上局からそれぞれ送信される送信波を同時に受信する複数の受信手段と、前記複数の受信手段により受信された各送信波のそれぞれの信号品質を同時に監視する信号監視手段と、前記信号監視手段の監視結果に基づいて、全ての前記受信された送信波の信号品質が良好でないものと判断された場合に、地上局から送信された送信波の受信動作を停止させるように前記受信手段を制御する受信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、無線系統には、衛星系統と地上系統が含まれ、いずれの信号品質も劣化している場合に上記の制御を行うようにしたので、衛星系統と地上系統が混在する状況下での受信性能を向上させることができる。
請求項３に記載の受信装置は、請求項１または請求項２に記載の受信装置において、前記送信波は、ディジタル信号で変調され、前記信号監視手段は、ディジタル処理により得られたエラーレートを前記信号品質として監視し、前記受信制御手段は、前記信号品質を判断するための前記エラーレートの基準値が設定されていることを特徴とする。
この発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明をディジタル放送受信装置に適用し、信号品質としてエラーレートを監視して受信制御手段における判断のためのエラーレートの基準値を設定するようにしたので、複数の系統を利用する場合、ディジタル処理により簡単に信号品質の良否を判断してエラーレートの増加を有効に防止することができる。
【００１１】
請求項４に記載の受信装置は、請求項２に記載の受信装置において、前記信号監視手段は、前記受信手段により受信された各送信波のそれぞれの信号レベルとともに、前記受信された前記地上局の送信波の信号品質を同時に監視し、前記受信制御手段は、前記信号監視手段の監視結果に基づいて、全ての前記受信された送信波の信号品質が良好でなく、かつ前記受信された前記地上局の信号レベルが所定値以上であると判断した場合に、当該地上局の送信波の受信動作を停止させるように前記受信手段を制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、信号品質に加えて信号レベルが監視され、その監視結果に基づき受信手段が制御されるので、一般に受信時の信号レベルが大きくなる地上系統の送信波がマルチパス等により妨害波として作用し、相対的に受信時の信号レベルが小さくなる衛星系統の信号品質を劣化させる事態を有効に防止することができる。
請求項５に記載の受信装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受信装置において、前記受信制御手段は、前記受信手段による受信動作を停止させてから前記受信手段による受信状態が安定するのに必要な期間として設定された期間の経過後、当該受信手段の受信動作を再開させるように制御することを特徴とする。
請求項６に記載の受信装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受信装置において、前記各送信波は同一の放送信号を搬送し、前記複数の受信手段により受信された各送信波を復調する複数の復調手段と、前記複数の復調手段によって復調された各復調信号を一つの復調信号に合成し出力する合成手段と、を更に備えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、衛星と地上に対応する２系統を経由して放送を受信する放送受信システムに対し本発明を適用した場合を説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る放送受信システムのシステム構成を示すブロック図である。図１に示す放送受信システムは、車両等の移動体で使用される放送受信装置１と、第１の送信系統として放送送信用の設備を備えた衛星２と、第２の送信系統として放送を送信すべく設置された地上局３が含まれる。衛星２と地上局３からの送信波は、異なる周波数帯に割り当てられるとともに、互いに共通のプログラムに基づいて変調されている。そして、放送受信装置１では、衛星２と地上局３からの双方の送信波を用いて伝送信号を抽出し、これにより例えば音楽や情報を担う復調信号等を再生することができる。このように、本発明に係る放送受信システムにおいて、衛星系統と地上系統の２系統で共通の放送を送信可能に構成を採用したのは、後述するように、無線環境が変動する状況下で伝送信号の信頼性を保つためである。
【００１５】
なお、以下ではディジタル放送に対応する放送受信システムに対し本発明を適用する場合を説明する。従って、衛星２及び地上局３からの送信波は、いずれもディジタルデータを担う伝送信号により変調されるものとし、放送受信装置１ではディジタル処理によって音声データ等のディジタルデータを抽出する構成を備える。ただし、本発明は、ディジタル放送に限らず、アナログ放送に対応する送受信システムを用いる場合であっても適用することができる。
【００１６】
図１において、放送受信装置１は、衛星２による送信波を受信するためのアンテナ１ａと、地上局３による送信波を受信するためのアンテナ１ｂとが設けられ、後述するように放送の受信処理を行う構成を備えている。一般に、放送受信装置１は、衛星２との間の距離に比べると地上局３との間の距離が短くなる。この場合、相対的に地上系統の送信波の電界強度が大きくなるとともに、車両等の移動により電界強度が時間的に変動する。
【００１７】
このような無線環境で送信波を受信する放送受信装置１においては、マルチパス等の影響で信号品質が劣化する状況が想定される。例えば、地上局２の近傍で受信しているときに、付近の建造物で電波の反射を生じ、直接の送信波と反射波が合成されたマルチパス信号が放送受信装置１により受信される場合である。このような状況では、地上系統に対応する信号レベルが大きいために妨害波として作用し、放送受信装置１において他方の衛星系統に対応する受信信号に干渉を引き起こし、その信号品質を劣化させることが問題となる。本実施形態では、こうした問題に対し、放送受信装置１において後述するような受信動作の制御を行うことにより対処している。
【００１８】
次に図２は、上記の放送受信装置１の概略構成を示すブロック図である。図２に示す放送受信装置１は、アンテナ１ａに接続された衛星用ＲＦ部１１と、アンテナ１ｂに接続された地上用ＲＦ部１２と、ディジタル処理部１３と、制御部１４とを含んで構成されている。
【００１９】
図２において、アンテナ１ａを介して衛星２の放送波が受信され、その受信信号が衛星用ＲＦ部１１に入力される。この衛星用ＲＦ部１１は、本発明の一方の受信手段として機能し、衛星２の放送波の周波数帯域に適合する受信回路を含んでいる。一方、アンテナ１ｂを介して地上局３からの送信電波が受信され、その受信信号が地上用ＲＦ部１２に入力される。この地上用ＲＦ部１２は、本発明の他方の受信手段として機能し、地上局３の放送波の周波数帯域に適合する受信回路を含んでいる。
【００２０】
ここで、図３を参照して、衛星用ＲＦ部１１の構成を説明する。なお、地上用ＲＦ部１２に関しても衛星用ＲＦ部１１と同様の構成となるため、以下の説明は衛星用ＲＦ部１１及び地上用ＲＦ部１２のいずれに対しても適用可能である。
【００２１】
図３に示すように衛星用ＲＦ部１１は、同調回路１０１と、ＲＦアンプ１０２と、第１ミキサ部１０３と、第１ＩＦフィルタ１０４と、ＡＧＣアンプ１０５と、第２ミキサ部１０６と、レベル検出部１０７とを含んで構成されている。図３において、アンテナ１ａからの受信信号は、同調回路１０１によって所定の周波数帯域に同調されＲＦ信号として出力され、ＲＦアンプ１０２により所定のゲインで増幅される。そして、ＲＦアンプ１０２からのＲＦ信号は、第１ミキサ部１０３において、発振器（不図示）から供給された発振信号Ｌ１と混合され、ＲＦ信号に比べ周波数が低い第１ＩＦ信号が生成される。この第１ＩＦ信号の周波数は、ＲＦ信号の周波数と発振信号Ｌ１の周波数の差に相当する。
【００２２】
第１ミキサ部１０３から出力された第１ＩＦ信号は、第１ＩＦフィルタ１０４により不要な周波数成分を除去された後、ＡＧＣアンプ１０５に入力されて所定のゲインで増幅される。ＡＧＣアンプ１０５に対しては、後述のレベル検出部１０７から後述のレベル検出値が供給され、第１ＩＦ信号のレベルが一定となるようにゲインを可変制御することができる。ＡＧＣアンプ１０５から出力された第１ＩＦ信号は、第２ミキサ部１０６において、発振器（不図示）から供給された発振信号Ｌ２と混合され、第１ＩＦ信号に比べ更に周波数が低い第２ＩＦ信号が生成される。この第２ＩＦ信号の周波数は、第１ＩＦ信号の周波数と発振信号Ｌ２の周波数の差に相当する。
【００２３】
第２ミキサ部１０６から出力された第２ＩＦ信号は、ディジタル処理部１３に出力されるととともに、レベル検出部１０７に出力される。上述したように、レベル検出部１０７では、入力された第２ＩＦ信号の信号レベルを検出し、そのレベル検出値は上述したようにＡＧＣアンプ１０５に出力されるとともに、後述の切り換え制御に用いるべく制御部１４に対しても出力される。
【００２４】
なお、図３には示していないが、後述の制御部１４からの制御信号に従って、衛星用ＲＦ部１１及び地上用ＲＦ部１２に電源をオン／オフ制御することが可能である。電源オフの状態にされたときは、受信動作が停止するので、後段のディジタル処理部１３に対して第２ＩＦ信号が出力されなくなる。
【００２５】
次に図２において、衛星用ＲＦ部１１及び地上用ＲＦ部１２から出力される各々の第２ＩＦ信号は、ディジタル処理部１３に入力される。このディジタル処理部１３は、本発明の復調手段として機能し、復調処理などの各種ディジタル処理を行って最終的な復調信号を生成するとともに、制御部１４における上記切り換え制御に必要なエラーレートを測定する機能を有している。
【００２６】
ここで、図４を参照して、ディジタル処理部１３の構成を説明する。図４に示すようにディジタル処理部１３は、復調処理部２０１、２０２と、ビタビ復号部２０３、２０４と、ＲＳ復号部２０５、２０６と、エラー測定部２０７、２０８と、合成処理部２０９とを含んで構成されている。なお、衛星用ＲＦ部１１から出力される第２ＩＦ信号は、復調処理部２０１、ビタビ復号部２０３、エラー測定部２０７によって処理され、地上用ＲＦ部１２から出力される第２ＩＦ信号は、復調処理部２０２、ビタビ復号部２０４、エラー測定部２０８によって処理される。
【００２７】
図４において、復調処理部２０１では、衛星用ＲＦ部１１からの第２ＩＦ信号に対応するサンプル値を取得し、所定の方式に従って復調処理を施す。ビタビ復号部２０３では、復調処理部２０１から出力された所定ビット数ごとのサンプル値を用いて畳み込みを行うことにより復号データを生成する。なお、受信信号に対応するサンプル値は、送信時に冗長度が加えられているものとする。そして、ＲＳ復号部２０５では、ビタビ復号部２０３からの復号データに対し、リードソロモン（ＲＳ）復号に基づく誤り訂正処理を施して復号データを生成する。
【００２８】
エラー測定部２０７では、ビタビ復号部２０３の復号データに対し、所定の基準に従ってエラーレートを測定し、その測定結果を制御部１４に送出する。エラー測定部２０７にて測定されたエラーレートに基づいて、衛星用ＲＦ部１１における受信信号に対応する信号品質を判別することが可能となる。
【００２９】
また、エラー測定部２０７では、ＲＳ復号部２０５における誤り訂正処理に伴い得られるエラー数を上記のエラーレートとして用いてもよい。すなわち、エラー数が多いほどエラーレートが増加する関係になるので、いずれを用いても同様に信号品質を判別することができる。
【００３０】
なお、図４において、復調処理部２０２、ビタビ復号部２０４、ＲＳ復号部２０６、エラー測定部２０８は、地上用ＲＦ部１２からの第２ＩＦ信号に対し、上記の復調処理部２０１、ビタビ復号部２０３、ＲＳ復号部２０５、エラー測定部２０７と同様の機能を有している。この場合、エラー測定部２０８にて測定されたエラーレートに基づいて、地上用ＲＦ部１２における受信信号に対応する信号品質を判別することが可能となる。
【００３１】
一方、合成処理部２０９では、衛星側のＲＳ復号部２０５からの復号データと、地上側のＲＳ復号部２０６からの復号データとを最適なパターンに従って合成し、音声データを生成する。ここで、合成処理部２０９においては、衛星側と地上側の２系統を用いて音声データを生成することが望ましいが、一方の信号品質が良好でない状況では、後述するように一方の系統のみを用いて音声データを生成することもできる。
【００３２】
次に図２において、制御部１４は、衛星用ＲＦ部１１、地上用ＲＦ部１２、ディジタル処理部１３のそれぞれの動作を全体的に制御する。そして、本実施形態では、制御部１４が、衛星用ＲＦ部１１と地上用ＲＦ部１２にて検出された上記信号レベルを監視するとともに、ディジタル処理部１３にて検出された衛星側と地上側双方のエラーレートを監視し、これらの信号レベル及びエラーレートに基づいて衛星用ＲＦ部１１及び地上用ＲＦ部１２の電源をオン／オフ制御する。このように制御部１４は、本発明の信号監視手段及び受信制御手段として機能する。
【００３３】
次に図５のフローチャートを参照して、放送受信装置２における上記の制御部１４による受信制御処理の流れを説明する。なお、図５に示す処理は、放送受信を行っている際に制御部１４により適宜実行されるものである。
【００３４】
図５に示すように、ディジタル処理部１３のエラー測定部２０７から供給される衛星側のエラーレートを判別し、判別された衛星側のエラーレートが予め設定された基準値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１）。続いて、ディジタル処理部１３のエラー測定部２０８から供給された地上側のエラーレートを判別し、判別された地上側のエラーレートが予め設定された基準値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２）。このように、ステップＳ１、Ｓ２においては、衛星側と地上側のそれぞれで信号品質が劣化した状態であるかどうかを確認している。
【００３５】
ステップＳ１とステップＳ２の判断結果がともに「ＮＯ」になるときは、地上用ＲＦ部１１のレベル検出部１０７から供給される地上側の信号レベルを判別し、判別された信号レベルが予め設定された基準レベル以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、地上側の信号レベルが大きいことにより、衛星側の信号品質の劣化を引き起こしている可能性を想定したものである。
【００３６】
ステップＳ３の判断結果が「ＹＥＳ」になるときは、地上用ＲＦ部１２の受信動作を停止させるべく電源オフに切り換える（ステップＳ４）。これ以降、地上用ＲＦ部１２からの第２ＩＦ信号は、ディジタル処理部１３に出力されなくなる。よって、ディジタル処理部１３の合成処理部２０９では、衛星側の復号データのみを用いて音声データが生成されることになる。
【００３７】
そして、所定時間が経過すると、ステップＳ４で電源オフとされた地上用ＲＦ部１２を再び電源オンに切り換え（ステップＳ５）、図５の処理を終える。これにより、地上用ＲＦ部１２は元の動作状態に戻り、ディジタル処理部１３の合成処理部２０９では、衛星側と地上側の双方の復号データを用いた音声データの生成が行われる。なお、ステップＳ５における所定時間としては、想定される無線環境に応じて受信状態が安定するのに必要な期間を設定すればよい。
【００３８】
一方、ステップＳ１又はステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」になるか、あるいは、ステップＳ３の判断結果が「ＮＯ」になるときは、ステップＳ４、Ｓ５は実行されない。すなわち、ディジタル処理部１３の合成処理部２０９では、衛星側と地上側の双方の復号データを用いて音声データが生成され続ける。
【００３９】
このように、ステップＳ１〜Ｓ５の受信制御処理を実行することにより、既に述べたように地上系統の電界強度が大きく信号品質が悪い状況下で衛星系統に与える悪影響を抑えることができる。すなわち、地上系統でマルチパス等により信号品質が劣化したときに、相対的に電界強度の差があるために地上用ＲＦ部１２から衛星用ＲＦ部１３に干渉する状況が生じやすいので、これを回避するために地上用ＲＦ部１２の電源をオフにするのである。これにより、衛星用ＲＦ部１１への悪影響の経路を遮断でき、衛星用ＲＦ部１１の受信状況で定まる本来の信号品質を確保することができる。
【００４０】
なお、上記の説明では、制御部１４により地上用ＲＦ部１２の電源のオン／オフ制御する場合を説明したが、これ以外の制御方法であってもよい。具体的には、地上用ＲＦ部１２の信号経路にスイッチを設け、上記ステップＳ４においてスイッチをオフにするように制御してもよい。このように制御した場合、後段のディジタル処理部１３に信号が出力されなくなるので、同様の作用がある。
【００４１】
また、上記の説明では、衛星系統への受信妨害を抑制するため地上系統の受信動作を停止する場合を説明したが、これに限られず、地上系統の信号レベルが小さい場合に、その受信妨害を抑制するために、信号レベルが大きい衛星系統の受信動作を停止する構成としてもよい。すなわち、信号レベルが小さい系統の信号品質を良好に保つため、信号レベルが大きく信号品質の悪い系統の受信動作を停止する構成であれば、本発明の適用が可能である。
【００４２】
また、上記の説明では、衛星系統と地上系統の２つの無線系統を用いる放送受信システムを説明したが、これに限られず、より多くの無線系統を用いる場合であっても本発明の適用が可能である。さらに、上記の説明では、制御対象となるのは１つの地上系統であったが、例えば複数の地上系統を利用する場合など、複数の制御対象がある場合であっても本発明の適用が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の無線系統を介して放送を受信する場合、信号レベルが大きく信号品質が悪い送信波が、信号レベルが小さい送信波の信号品質を劣化させないように受信動作を制御するようにしたので、複数の無線系統を用いる場合に問題となり得る受信性能の劣化を確実に防止することができる受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放送受信システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】放送受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】放送受信装置の衛星用ＲＦ部の構成を示すブロック図である。
【図４】放送受信装置のディジタル処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】放送受信装置における制御部による受信制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…放送受信装置
１ａ、１ｂ…アンテナ
２…衛星
３…地上局
１１…衛星用ＲＦ部
１２…地上用ＲＦ部
１３…ディジタル処理部
１４…制御部
１０１…同調回路
１０２…ＲＦアンプ
１０３…第１ミキサ部
１０４…第１ＩＦフィルタ
１０５…ＡＧＣアンプ
１０６…第２ミキサ部
１０７…レベル検出部
２０１、２０２…復調処理部
２０３、２０４…ビタビ復号部
２０５、２０６…ＲＳ復号部
２０７、２０８…エラー測定部
２０９…合成処理部
【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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