(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン信号、サブ信号、およびパイロット信号を含む多重化信号の検波信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット信号抽出手段と、
前記抽出されたパイロット信号の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号を生成する移相手段と、
前記抽出されたパイロット信号と前記パイロットシフト信号とを乗算して、乗算信号を生成する第１の乗算手段と、
前記抽出されたパイロット信号を２乗する第２の乗算手段と、
前記パイロットシフト信号を２乗する第３の乗算手段と、
前記２乗されたパイロット信号と前記２乗されたパイロットシフト信号とを加算して、加算信号を生成する加算手段と、
前記乗算信号を前記加算信号で除算して、サブキャリア信号を生成する除算手段と、
を備えたことを特徴とするサブキャリア信号生成装置。
【請求項２】
前記多重化信号は、ＦＭステレオ信号であることを特徴とする請求項１に記載のサブキャリア信号生成装置。
【請求項３】
メイン信号、サブ信号、およびパイロット信号を含む多重化信号の検波信号からメイン信号を抽出するメイン信号抽出手段と、
前記検波信号からサブ信号を抽出するサブ信号抽出手段と、
前記抽出されたメイン信号と前記抽出されたサブ信号とに基づいて、復調信号を生成する合成手段と、
を備え、
前記サブ信号抽出手段は、
前記検波信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット信号抽出手段と、
前記抽出されたパイロット信号の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号を生成する移相手段と、
前記抽出されたパイロット信号と前記パイロットシフト信号とを乗算して、乗算信号を生成する第１の乗算手段と、
前記抽出されたパイロット信号を２乗する第２の乗算手段と、
前記パイロットシフト信号を２乗する第３の乗算手段と、
前記２乗されたパイロット信号と前記２乗されたパイロットシフト信号とを加算して、加算信号を生成する加算手段と、
前記乗算信号を前記加算信号で除算して、サブキャリア信号を生成する除算手段と、
前記検波信号に前記サブキャリア信号を乗算して出力する第４の乗算手段と、
前記第４の乗算手段の出力信号からサブ信号を抽出するフィルタ手段と、
を含むことを特徴とする多重化信号復調装置。
【請求項４】
前記多重化信号は、ＦＭステレオ信号であることを特徴とする請求項３に記載の多重化信号復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブキャリア信号生成装置および多重化信号復調装置に関し、詳細には、多重化信号の検波信号からパイロット信号を抽出してサブキャリア信号を生成するサブキャリア信号生成装置および多重化信号復調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的なＦＭステレオ放送受信装置は、ＦＭステレオ信号を受信し、受信されたＦＭステレオ信号をＦＭ検波してＦＭ検波信号を生成するＦＭ検波装置と、当該ＦＭ検波信号からメイン信号成分（Ｌ＋Ｒ）およびサブ信号成分（Ｌ−Ｒ）を分離し、当該分離されたメイン信号成分およびサブ信号成分をマトリクス回路にて合成し、復調信号であるＬ信号およびＲ信号を再生出力するＦＭステレオ復調装置とが内蔵されている。【０００３】
ＦＭステレオ復調装置には、ＦＭ検波信号からメイン信号成分（Ｌ＋Ｒ）とサブ信号成分（Ｌ−Ｒ）とを分離する機能が備わっており、ＦＭ検波信号からサブ信号成分（Ｌ−Ｒ）のみを抽出するサブ信号抽出装置が内蔵されている。かかるサブ信号抽出装置では、ＦＭ検波信号からパイロット信号（１９ｋＨｚ）を抽出し、このパイロット信号に基づいて、当該パイロット信号の２倍の周波数（ＳＵＢキャリア）で、かつ、一定の振幅レベルのサブキャリア信号（３８ｋＨｚ）を生成し、このサブキャリア信号をＦＭ検波信号に乗算した後、ＬＰＦを通過させてサブ信号成分を抽出している。従来、サブキャリア信号の振幅レベルを一定にするために、ＡＧＣ回路を使用するものが公知である（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
図５は、ＡＧＣ回路を使用した場合のサブキャリア信号の特性を説明するための図である。同図は、ＦＭ検波信号中のサブ信号成分の周波数および振幅を一定とした場合に、サブ信号抽出装置から出力されるサブ信号の出力特性を示しており、横軸は時間、縦軸は振幅を示している。パイロット信号の振幅レベルが変動した場合などには、ＡＧＣ回路で追従しきれないため、サブキャリア信号の振幅レベルが変動し、同図に示すように、サブ信号抽出装置から出力されるサブ信号の振幅レベルは一定とならない。このため、ステレオ復調回路から出力されるＲ信号およびＬ信号のセパレーションが変動（劣化）して、Ｒ信号およびＬ信号にそれぞれＬ成分およびＲ成分が含まれるようになり、ステレオ感が悪くなるという問題がある。
【特許文献１】国際公開第９４／０１４２４６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、多重化信号のパイロット信号からサブキャリア信号を生成する場合に、常に、サブキャリア信号の振幅レベルを一定にすることが可能なサブキャリア信号生成装置および多重化信号復調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、メイン信号、サブ信号、およびパイロット信号を含む多重化信号の検波信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット信号抽出手段と、前記抽出されたパイロット信号の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号を生成する移相手段と、前記抽出されたパイロット信号と前記パイロットシフト信号とを乗算して、乗算信号を生成する第１の乗算手段と、前記抽出されたパイロット信号を２乗する第２の乗算手段と、前記パイロットシフト信号を２乗する第３の乗算手段と、前記２乗されたパイロット信号と前記２乗されたパイロットシフト信号とを加算して、加算信号を生成する加算手段と、前記乗算信号を前記加算信号で除算して、サブキャリア信号を生成する除算手段と、を備えたことを特徴とする。【０００７】
また、本発明は、メイン信号、サブ信号、およびパイロット信号を含む多重化信号の検波信号からメイン信号を抽出するメイン信号抽出手段と、前記検波信号からサブ信号を抽出するサブ信号抽出手段と、前記抽出されたメイン信号と前記抽出されたサブ信号とに基づいて、復調信号を生成する合成手段と、を備え、前記サブ信号抽出手段は、前記検波信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット信号抽出手段と、前記抽出されたパイロット信号の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号を生成する移相手段と、前記抽出されたパイロット信号と前記パイロットシフト信号とを乗算して、乗算信号を生成する第１の乗算手段と、前記抽出されたパイロット信号を２乗する第２の乗算手段と、前記パイロットシフト信号を２乗する第３の乗算手段と、前記２乗されたパイロット信号と前記２乗されたパイロットシフト信号とを加算して、加算信号を生成する加算手段と、前記乗算信号を前記加算信号で除算して、サブキャリア信号を生成する除算手段と、前記検波信号に前記サブキャリア信号を乗算して出力する第４の乗算手段と、前記第４の乗算手段の出力信号からサブ信号を抽出するフィルタ手段と、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る多重化信号受信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１のステレオ復調回路の構成例を示す図である。
【図３】図３は、図２のサブキャリア信号生成回路の構成例を示す図である。
【図４】図４は、図２のサブキャリア信号生成回路で生成されるサブキャリア信号の特性を説明するための図である。
【図５】図５は、ＡＧＣ回路を使用した場合のサブキャリア信号の特性を説明するための図である。
【符号の説明】
【０００９】
１  多重化信号受信装置
１０  アンテナ
２０  ＲＦアンプ
３０  チューナー回路
４０  ＦＭ検波回路
５０  ステレオ復調回路
５１  メイン信号抽出回路
５２  サブ信号抽出回路
５３  マトリクス回路
６０  ＬＰＦ
１０１  ＢＰＦ（１９ＫＨｚ帯域通過濾波器）
１０２  π／２移相器
１０３  サブキャリア信号生成回路
１０４  ミキサ
１０５  ＬＰＦ
２０１  第１の乗算器
２０２  第２の乗算器
２０３  第３の乗算器
２０４  加算器
２０５  除算器
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るサブキャリア信号生成装置および多重化信号復調装置を適用した多重化信号受信装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必要であるとは限らない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る多重化信号受信装置１の構成例を示す図である。図１に示す多重化信号受信装置１は、特に、ＦＭステレオ信号を受信するＦＭステレオ信号受信装置を示している。【００１２】
多重化信号受信装置１は、図１に示すように、アンテナ１０と、ＲＦアンプ２０と、チューナー回路３０と、ＦＭ検波回路４０と、ステレオ復調回路５０とを備えている。【００１３】
アンテナ１０には、メイン信号（Ｌ＋Ｒ）、サブ信号（Ｌ−Ｒ）、およびパイロット信号を含むＦＭステレオ信号が入力される。ＲＦアンプ２０は、アンテナ１０を介して入力されるＦＭステレオ信号を増幅して出力する。チューナー回路３０は、局部発振部３１とミキサ３２とを備えている。局部発信部３１は局部発振信号をミキサ３２に出力する。ミキサ３２は、ＲＦアンプ２０から入力されるＦＭステレオ信号と局部発振部３１から入力される局部発振信号とを混合してＩＦ信号（中間周波数信号）を生成する。【００１４】
ＦＭ検波回路４０は、ミキサ３２から入力されるＩＦ信号をＦＭ検波して、ＦＭ検波信号をステレオ復調回路５０に出力する。ステレオ復調回路５０は、ＦＭ検波回路４０から入力されるＦＭ検波信号からメイン信号（Ｌ＋Ｒ）およびサブ信号（Ｌ−Ｒ）を抽出し、当該抽出されたメイン信号（Ｌ＋Ｒ）およびサブ信号（Ｌ−Ｒ）を合成して復調信号であるＬ信号およびＲ信号を再生出力する。【００１５】
図２は、図１のステレオ復調回路５０の構成例を示す図である。ステレオ復調回路５０は、図２に示すように、メイン信号抽出回路５１と、サブ信号抽出回路５２と、マトリクス回路５３とを備えている。メイン信号抽出回路５１は、ＬＰＦ６０からなり、このＬＰＦ６０は、ＦＭ検波回路４０から入力されるＦＭ検波信号からメイン信号（Ｌ＋Ｒ）を抽出して、マトリクス回路５３に出力する。サブ信号抽出回路５２は、ＦＭ検波回路４０から入力されるＦＭ検波信号からサブ信号（Ｌ−Ｒ）を抽出して、マトリクス回路５３に出力する。マトリクス回路５３は、メイン信号抽出回路５１から入力されるメイン信号（Ｌ＋Ｒ）と、サブ信号抽出回路５２から入力されるサブ信号（Ｌ−Ｒ）とを加減算して、復調信号であるＬ信号およびＲ信号を再生出力する。【００１６】
上記サブ信号抽出回路５２は、図２に示すように、ＢＰＦ（１９ＫＨｚ帯域通過濾波器）１０１と、π／２移相器１０２と、サブキャリア信号生成回路１０３と、ミキサ１０４と、ＬＰＦ１０５とを備えている。同図においては、パイロット信号をＰｓｉｎ（ωPｔ）で示している。ここで、ωPはパイロット信号の角周波数、Ｐはパイロット信号の振幅を示している。【００１７】
ＢＰＦ（１９ＫＨｚ帯域通過濾波器）１０１は、ＦＭ検波回路４０からＦＭ検波信号が入力され、このＦＭ検波信号に含まれる１９ＫＨｚのパイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）を抽出してπ／２移相器１０２およびサブキャリア信号生成回路１０３に出力する。π／２移相器１０２は、ＢＰＦ１０１から入力されるパイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号Ｐｃｏｓ（ωPｔ）を生成して、サブキャリア信号生成回路１０３に出力する。【００１８】
サブキャリア信号生成回路１０３は、ＢＰＦ１０１から入力されるパイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）と、π／２移相器１０２から入力されるパイロットシフト信号Ｐｃｏｓ（ωPｔ）とに基づいて、パイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）に同期した３８ｋＨｚのサブキャリア信号ｓｉｎ（２ωPｔ）を生成してミキサ１０４に出力する。ミキサ１０４は、ＦＭ検波回路４０から入力されるＦＭ検波信号にサブキャリア信号ｓｉｎ（２ωPｔ）を乗算して、ＦＭ検波信号中のサブ信号（３８ｋＨｚ±１５ｋＨｚ）を低域の信号に変換してＬＰＦ１０５に出力する。ＬＰＦ１０５は、ミキサ１０４から入力される信号の低周波帯域成分であるサブ信号（Ｌ−Ｒ）を通過させる。【００１９】
図３は、図２のサブキャリア信号生成回路１０３の構成例を示す図である。サブキャリア信号生成回路１０３は、図３に示すように、第１の乗算器２０１と、第２の乗算器２０２と、第３の乗算器２０３と、加算器２０４と、除算器２０５とを備えている。【００２０】
第１の乗算器２０１は、ＢＰＦ１０１から入力されるパイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）と、π／２移相器１０２から入力されるパイロットシフト信号Ｐｃｏｓ（ωPｔ）とを乗算して、乗算信号（Ｐ2／２）・ｓｉｎ（２ωPｔ）を除算器２０５に出力する。第２の乗算器２０２は、ＢＰＦ１０１から入力されるパイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）を２乗して、信号Ｐ2ｓｉｎ2（ωPｔ）を加算器２０４に出力する。第３の乗算器２０３は、π／２移相器１０２から入力されるパイロットシフト信号Ｐｃｏｓ（ωPｔ）を２乗して信号Ｐ2ｃｏｓ2（ωPｔ）を加算器２０４に出力する。【００２１】
加算器２０４は、第２の乗算器２０３から入力される信号Ｐ2ｓｉｎ2（ωPｔ）と、第３の乗算器２０３から入力される信号Ｐ2ｃｏｓ2（ωPｔ）とを加算して、加算信号｛Ｐ2・ｓｉｎ2（ωPｔ）＋Ｐ2・ｃｏｓ2（ωPｔ）｝＝Ｐ2を除算器２０５に出力する。除算器２０５は、第１の乗算器２０１から入力される乗算信号（Ｐ2／２）・ｓｉｎ2（ωPｔ）を、加算器２０４から入力される加算信号｛Ｐ2・ｓｉｎ2（ωPｔ）＋Ｐ2・ｃｏｓ2（ωPｔ）｝＝Ｐ2で除算してサブキャリア信号ｓｉｎ（２ωPｔ）を生成して、ミキサ１０４に出力する。【００２２】
このように、サブキャリア信号生成回路１０３では、パイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）とパイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号Ｐｃｏｓ（ωPｔ）との積（Ｐ2／２）・ｓｉｎ（２ωPｔ）を、パイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）およびパイロット信号Ｐｓｉｎ（ωPｔ）の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号Ｐｃｏｓ（ωPｔ）のそれぞれの２乗の和｛Ｐ2・ｓｉｎ2（ωPｔ）＋Ｐ2・ｃｏｓ2（ωPｔ）｝＝Ｐ2で除算してサブキャリア信号ｓｉｎ（２ωPｔ）を生成しているので、パイロット信号の振幅レベルが変動した場合等においても、サブキャリア信号ｓｉｎ（２ωPｔ）の振幅レベルを常に一定にすることができる。【００２３】
図４は、サブキャリア信号生成回路１０３で生成されるサブキャリア信号の特性を説明するための図である。同図は、ＦＭ検波信号に含まれるサブ信号（Ｌ−Ｒ）の周波数および振幅を一定とした場合に、サブ信号抽出回路５２から出力されるサブ信号（Ｌ−Ｒ）の出力特性を示しており、横軸は時間、縦軸は振幅を示している。本実施の形態においては、サブキャリア信号のレベル（振幅）を常に一定にすることができるため、ＦＭ検波信号に含まれるサブ信号（Ｌ−Ｒ）の周波数および振幅を一定とした場合には、図４に示すように、サブ信号抽出回路５２から出力されるサブ信号（Ｌ−Ｒ）の振幅は一定となる。【００２４】
以上説明したように、本実施の形態のサブ信号抽出回路５２によれば、ＢＰＦ１０１はＦＭ検波信号からパイロット信号を抽出し、π／２移相器１０２は、パイロット信号の位相をπ／２シフトさせたパイロットシフト信号を生成し、第１の乗算器２０１はパイロット信号とパイロットシフト信号とを乗算して、乗算信号を生成し、第２の乗算器２０２はパイロット信号を２乗し、第３の乗算器２０３はパイロットシフト信号を２乗し、第３の乗算器２０４は２乗されたパイロット信号と２乗されたパイロットシフト信号とを加算して、加算信号を生成し、除算器２０５は乗算信号を加算信号で除算して、サブキャリア信号を生成しているので、パイロット信号の振幅レベルが変動した場合等においても、サブキャリア信号の振幅レベルを常に一定にすることができ、ステレオ復調回路５０から出力されるＲ信号およびＬ信号のセパレーションの変動（劣化）を防止して安定したステレオ復調が可能となる。【００２５】
なお、上記実施の形態では、多重化信号としてＦＭステレオ信号を受信する場合を例示したが、本発明はこれに限られるものではなく、テレビジョン信号や他の多重化信号を受信する場合においても本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明に係るサブキャリア信号生成装置および多重化信号復調装置は、多重化信号からパイロット信号を抽出して、サブキャリア信号を生成する装置に有用であり、ＦＭラジオ、テレビチューナ等の無線受信装置に広く適用可能である。
【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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