(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送を受信するダイバーシチ受信機であって、第１のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第１の可変遅延回路と、第２のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第２の可変遅延回路と、第１の可変遅延回路の遅延時間または第２の可変遅延回路の遅延時間の少なくとも何れか一方を変更して第１および第２の可変遅延回路の出力信号間の相関を得る相関検出手段と、第２の可変遅延回路の出力信号を選択的に遮断する切り換え手段と、第１の可変遅延回路の出力信号と切り換え手段の出力信号を合成する第１の合成回路と、第１の合成回路の出力を復調する復調部とを備え、前記相関が得られるまでは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を遮断し、前記相関が得られたときは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を第１の合成回路に導出するダイバーシチ受信機において、相関検出手段は、第１の可変遅延回路の出力信号と第２の可変遅延回路の出力信号とを合成する第２の合成回路と、第２の合成回路の出力信号レベルが最大になるように第１の可変遅延回路の遅延時間または第２の可変遅延回路の遅延時間の少なくとも何れか一方を変更して第２の合成回路の出力信号レベルが最大になったとき相関が得られたとする相関検出手段を備えたことを特徴とするダイバーシチ受信機。
【請求項２】
デジタル放送を受信するダイバーシチ受信機であって、第１のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第１の可変遅延回路と、第２のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第２の可変遅延回路と、第１の可変遅延回路の遅延時間または第２の可変遅延回路の遅延時間の少なくとも何れか一方を変更して第１および第２の可変遅延回路の出力信号間の相関を得る相関検出手段と、第２の可変遅延回路の出力信号を選択的に遮断する切り換え手段と、第１の可変遅延回路の出力信号と切り換え手段の出力信号を合成する第１の合成回路と、第１の合成回路の出力を復調する復調部とを備え、前記相関が得られるまでは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を遮断し、前記相関が得られたときは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を第１の合成回路に導出するダイバーシチ受信機おいて、第１の可変遅延回路の遅延時間と第２の可変遅延回路の遅延時間の短い方を基準にして、ＯＦＤＭシンボル期間毎に前記短い方の遅延時間を０にするべく第１の可変遅延回路の遅延時間と第２の可変遅延回路の遅延時間を短縮していく遅延時間補正を行う遅延補正回路を備えたことを特徴とするダイバーシチ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイバーシチ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体向けの放送受信のための受信機において、移動により生ずるマルチパス等の受信電波状況の変化によって、その放送受信が難しくなることが起こる。この状況を改善するために異なる指向性を持たせた複数のアンテナを使用して、受信状態のよいアンテナからの出力を選択し、受信する空間ダイバーシチ受信が行われる。
【０００３】
アナログ放送を受信する従来のダイバーシチ受信機では、複数のアンテナ出力から最も受信状況のよいアンテナ出力を選択して受信することが多い。この選択は各アンテナの出力をスイッチ手段によって切り換え、入力レベルで判断している。この切り替えで復調部に入力される信号は途切れることになるが、受信者の目や耳で確認することができない程の短時間の途切れであるために、アンテナの切り換え回路で対応することができる。
【０００４】
また、アナログ放送を受信するダイバーシチ受信機では、複数のアンテナで受信した信号を単純に合成して復調するような構成を取ることはできない。これは異なる伝送経路をたどった時間差の生じている信号の合成ではゴースト画像が生じてしまうためである。
【０００５】
一方、デジタル放送では、マルチパスに比較的耐性のある移動体受信も考慮に入れたＯＦＤＭ変調方式を採用した放送が行われている。このデジタル放送においては、信号はシンボル単位で送られる。このＯＦＤＭ信号の１ＯＦＤＭシンボル期間は、図７に示すように、ガードインターバル期間と有効シンボル期間とで構成され、ガードインターバルには有効シンボル期間の後ろ所定範囲の部分が有効シンボル期間の前部に巡回的に複写されている。受信側ではこの有効シンボル部分を復調することで、遅延したマルチパス信号による影響を防ぐことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタル放送では、シンボル単位で情報が送られてくるため、デジタル放送を受信するダイバーシチ受信機において、上記したアナログ放送を受信するためのダイバーシチ受信機で説明したように切り換えの時期を考えずに単純に入力信号レベルの大きい方に切り換えると、有効シンボル期間の途中で情報が途絶えることになり、画像や音声に途切れが発生する。このためにアンテナから復調部までを２系統設けて、シンボル毎に復調出力をシンボル毎に切り換える必要が生ずるという問題点がある。
【０００７】
また、デジタル放送を受信するダイバーシチ受信機において、アンテナの選択でなく一方のアンテナからの出力信号を変換して得た中間周波信号と他方のアンテナからの出力信号を変換して得た中間周波信号とを合成して、合成信号を復調すると、進んでマルチパスの環境を作っている状況になる。しかるにデジタル放送でマルチパスに耐性のあるＯＦＤＭ変調方式を採用していても耐性には限界があり、ガードインターバル期間以上時間的に遅れた信号が含まれると、実質的に復調できないことになる。
【０００８】
さらにまた、ガードインターバル期間にマルチパスが収まっていても、必要としない余計な信号は単なる妨害波であるため、異なるアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を単純に合成することは、妨害波を自ら発生させてしまう状況を作ることになるという問題点がある。
【０００９】
本発明は、デジタル放送を受信するダイバーシチ受信機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるダイバーシチ受信機は、第１のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第１の可変遅延回路と、第２のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第２の可変遅延回路と、第１の可変遅延回路の遅延時間または第２の可変遅延回路の遅延時間の少なくとも何れか一方を変更して第１および第２の可変遅延回路の出力信号間の相関を得る相関検出手段と、第２の可変遅延回路の出力信号を選択的に遮断する切り換え手段と、第１の可変遅延回路の出力信号と切り換え手段の出力信号を合成する第１の合成回路と、第１の合成回路の出力を復調する復調部とを備え、前記相関が得られるまでは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を遮断し、前記相関が得られたときは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を第１の合成回路に導出するダイバーシチ受信機において、相関検出手段は、第１の可変遅延回路の出力信号と第２の可変遅延回路の出力信号とを合成する第２の合成回路と、第２の合成回路の出力信号レベルが最大になるように第１の可変遅延回路の遅延時間または第２の可変遅延回路の遅延時間の少なくとも何れか一方を変更して第２の合成回路の出力信号レベルが最大になったとき相関が得られたとする相関検出手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかるダイバーシチ受信機は、デジタル放送を受信するダイバーシチ受信機であって、第１のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第１の可変遅延回路と、第２のアンテナからの出力信号に基づく中間周波信号を遅延させる第２の可変遅延回路と、第１の可変遅延回路の遅延時間または第２の可変遅延回路の遅延時間の少なくとも何れか一方を変更して第１および第２の可変遅延回路の出力信号間の相関を得る相関検出手段と、第２の可変遅延回路の出力信号を選択的に遮断する切り換え手段と、第１の可変遅延回路の出力信号と切り換え手段の出力信号を合成する第１の合成回路と、第１の合成回路の出力を復調する復調部とを備え、前記相関が得られるまでは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を遮断し、前記相関が得られたときは切り換え手段により第２の可変遅延回路の出力信号を第１の合成回路に導出するダイバーシチ受信機おいて、第１の可変遅延回路の遅延時間と第２の可変遅延回路の遅延時間の短い方を基準にして、ＯＦＤＭシンボル期間毎に前記短い方の遅延時間を０にするべく第１の可変遅延回路の遅延時間と第２の可変遅延回路の遅延時間を短縮していく遅延時間補正を行う遅延補正回路を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるダイバーシチ受信機の構成を実施の一形態によって説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の一形態にかかるダイバーシチ受信機の構成を示すブロック図である。
【００１５】
本発明の実施の一形態にかかるダイバーシチ受信機１は、後記のアンテナ１２と異なる指向性を有するアンテナ１１からの出力を増幅器１３によって増幅し、増幅出力をフィルタ１５によって帯域制限し、フィルタ１５の出力を局部発振器からの発振出力と周波数混合する周波数変換段１７において中間周波信号に変換し、中間周波信号を可変遅延回路１９に供給して後記の可変遅延回路２０の出力と相関を得るため時間的に遅延させ、可変遅延回路１９において遅延させられた中間周波信号は可変遅延回路１９からの出力のレベルを検出するための検波回路２３に供給すると共に図示しない制御回路の制御の下に切り換えられるスイッチ回路２１に供給し、検波回路２３の検波出力によって増幅器１３の利得を制御するＡＧＣを行う第１受信部Ａを備えている。
【００１６】
ダイバーシチ受信機１は、さらに、アンテナ１１と異なる指向性を有するアンテナ１２からの出力を増幅器１４によって増幅し、増幅出力をフィルタ１６によって帯域制限し、フィルタ１６の出力を局部発振器からの発振出力と周波数混合する周波数変換段１８において中間周波信号に変換し、中間周波信号を可変遅延回路２０に供給して可変遅延回路１９の出力と相関を得るため時間的に遅延させ、可変遅延回路２０において遅延させられた中間周波信号は可変遅延回路２０からの出力のレベルを検出するための検波回路２４に供給すると共に図示しない前記制御回路の制御の下に切り換えられるスイッチ回路２２に供給し、検波回路２４の検波出力によって増幅器１４の利得を制御するＡＧＣを行う第２受信部Ｂを備えている。
【００１７】
さらにまた、ダイバーシチ受信機１は、スイッチ回路２１の出力信号とスイッチ回路２２の出力信号とを合成回路２５にて合成し、合成回路２５からの出力は高域成分除去のためのフィルタ２６を介してＡ／Ｄ変換器２７に供給してＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換出力はＦＦＴ処理回路２８にてＦＦＴ処理することによって復調する。ここで、Ａ／Ｄ変換器２７とＦＦＴ処理回路２８は復調部２９を構成している。
【００１８】
可変遅延回路１９の出力信号および可変遅延回路２０の出力信号は合成回路３１に供給して合成し、合成回路３１からの合成出力信号、検波回路２３への入力信号および検波回路２４への入力信号は比較補正回路３３に供給し、可変遅延回路１９の遅延時間を一時的に固定し、合成回路３１から出力される出力のレベルが最大、すなわち相関が得られた状態になるように、可変遅延回路２０の遅延時間を制御して、可変遅延回路１９の出力信号と可変遅延回路２０の出力信号との２入力の相関を得る。ここで、検波回路２３への入力信号および検波回路２４への入力信号を比較補正回路３３に供給するのは誤相関検出を防ぐためである。
【００１９】
一方、復調部２９での復調処理状況から、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰからなる遅延補正制御回路３５において、ガードインターバル期間の時間長、ＯＦＤＭシンボルの境界時点、ＯＦＤＭシンボル発生／終了時点とＦＦＴウインドウの開始／終了時点（ＦＦＴウインドウの位置）、可変遅延回路１９および２０における遅延時間を検出し、可変遅延回路１９の遅延時間、可変遅延回路２０の遅延時間のうち短い方の遅延時間を０にする操作を行う。同時に遅延時間のない方の遅延時間も減少させていく。
【００２０】
ここで、ＦＦＴウインドウとは、この期間に送られてきた情報だけＦＦＴ処理を行うように指定する期間を示し、各ＯＦＤＭシンボル期間のデータをデコードするため、必要な有効シンボル期間だけＦＦＴ処理を行う範囲であり、本例ではＦＦＴウインドウの位置を有効シンボル期間の位置に設定してある。
【００２１】
次に、上記のように構成されたダイバーシチ受信機１の作用について、図２〜図６に基づいて説明する。
【００２２】
アンテナ１１側を基準、すなわち第１受信部Ａ側を基準にする。受信開始時、可変遅延回路１９の遅延時間を一時的に固定し、スイッチ回路２１をオン状態に制御し、スイッチ回路２２をオフ状態に制御して（図２、ステップＳ１）、スイッチ回路２１を介した可変遅延回路１９からの出力を復調部２９で復調する（図２、ステップＳ２）。このように、ステップＳ１およびＳ２によって、アンテナ１１からの出力信号に基づく中間周波信号は、可変遅延回路１９、スイッチ回路２１および合成回路２５を通過し、復調部２９において復調させるのは、アンテナ１１からの出力信号に基づく中間周波信号を入力してデコードすることにより、アンテナ１１からの出力信号に基づく中間周波信号とアンテナ１２からの出力信号に基づく中間周波信号との２入力信号間の相関を得るための処理による時間の間、復調が遅れるのを防ぐためである。この場合、可変遅延回路１９の遅延時間は任意の遅延時間に設定して固定しておく。
【００２３】
上記の処理、すなわちステップＳ１の処理と同時に、アンテナ１１からの出力信号に基づく中間周波信号とアンテナ１２からの出力信号に基づく中間周波信号は合成回路３１に供給されていて、両中間周波信号は合成回路３１において合成される。合成回路３１において合成された信号は比較補正回路３３に供給されて、比較補正回路３３において合成回路３１からの出力レベルが検出される。
【００２４】
ここで、可変遅延回路１９の遅延時間を固定し、可変遅延回路２０の遅延時間を可変させて、比較補正回路３３において得られる合成回路３１の出力信号レベルが最大、すなわち可変遅延回路１９からの出力と可変遅延回路２０からの出力との相関が得られるように、可変遅延回路２０の遅延時間が補正される。
【００２５】
この場合に、アンテナ１１および／またはアンテナ１２からの出力レベルが増加したために合成回路３１からの出力レベルが増大して、可変遅延回路１９からの出力と可変遅延回路２０からの出力との相関がとれていないのに、合成回路３１からの出力レベルが増加して、恰も相関がとれたように誤判断するのを避けるために、検波回路２３への入力および検波回路２４への入力も比較補正回路３３に供給して誤判断を避けて、相関が得られて合成回路３５の出力レベルが増加したことを検出している。
【００２６】
つまり、合成回路３１の出力信号レベル（ｃ）−｛検波回路２３の入力信号レベル（ａ）＋検波回路２４の入力信号レベル（ｂ）｝＞閾値が得られない状態では相関がとれていないと比較補正回路３３で判断して（図２、ステップＳ３）、可変遅延回路２０の遅延時間を変更し、相関がとれるように動作を続けさせる（図２、ステップＳ４）。合成回路３１の出力信号レベル（ｃ）−｛検波回路２３の入力信号レベル（ａ）＋検波回路２４の入力信号レベル（ｂ）｝＞閾値が得られた状態で出力信号（ｃ）が最大でないときは（図２、ステップＳ５）、可変遅延回路２０の遅延時間を変更し、相関がとれるように動作を続けさせる（図２、ステップＳ４）。合成回路３１の出力信号レベル（ｃ）−｛検波回路２３の入力信号レベル（ａ）＋検波回路２４の入力信号レベル（ｂ）｝＞閾値が得られた状態で出力信号（ｃ）が最大のときには相関がとれたと比較補正回路３３で判断して（図２、ステップＳ５）、可変遅延回路２０の遅延時間の変更動作を停止させる。
【００２７】
ステップＳ５において相関がとれたと判断されたときは、スイッチ回路２２もオン状態に制御され、スイッチ回路２１からの出力信号とスイッチ回路２２からの出力信号とが合成回路２５で合成され、フィルタ２６で合成出力信号中の高域成分が除去されてＡ／Ｄ変換のうえ、ＦＦＴ処理がなされて復調される（図２、ステップＳ２）。このように相関が得られた可変遅延回路１９の出力信号および可変遅延回路２０の出力信号を合成することによって、実質的に受信状況が改善された状態となり、実質的に受信状態が改善された合成信号が復調されることになる。
【００２８】
ここで、比較補正回路３３において相関を得ることについて説明すると、ＯＦＤＭ変調信号はマルチキャリア方式の信号であり、このキャリア単体で見ると他のキャリアは全て雑音になる。しかるに、アンテナ１１からの出力中およびアンテナ１２からの出力中には時間的にずれはあるものの全く同じキャリアが存在し、この２つのキャリアが時間的に重なるとそのキャリアレベルは高くなる。また他のキャリアと重なっても単に雑音が加わった関係となるだけでキャリアのレベルはそれほど高くならない。このことを利用して合成回路３１の出力信号のレベルから、可変遅延回路１９および可変遅延回路２０の両出力信号の相関が得られたことを検出している。
【００２９】
合成回路２５で合成された合成信号を復調している状態において、遅延補正制御回路３５でガードインターバル期間の時間長、ＯＦＤＭシンボルの境界時点、ＯＦＤＭシンボル発生／終了時点とＦＦＴウインドウの位置、可変遅延回路１９および２０における遅延時間が認識され、可変遅延回路１９の遅延時間、可変遅延回路２０の遅延時間のうち短い方を基準として、短い方の遅延時間を０にする操作が行われる。
【００３０】
ここで、遅延補正制御回路３５の作用について説明する。復調部２９では入力された信号を１ＯＦＤＭシンボル期間遅延させて検波するなどして同期を取っている。この同期がとられたことから、遅延補正制御回路３５ではＯＦＤＭシンボル毎の境界時点が認識でき、またこの同期で遅延検波された信号の相関から、伝送モードとガードインターバルの期間長も認識できる。また、同期がとれたことからＦＦＴウインドウの位置が決定される。例えば、図３に示すように、ＯＦＤＭシンボルの境界時点からＸμｓ後の信号から２ｋモードであれれば２２４μｓ（有効シンボル期間）までを、８ｋモードであれれば８９６μｓ（有効シンボル期間）までをＦＦＴ処理するための期間として設定することができる。このタイミングを遅延補正制御回路３５にて認識させる。
【００３１】
また、可変遅延回路１９および可変遅延回路２０の可変遅延時間の補正制御を遅延補正制御回路３５が行っているため、遅延補正制御回路３５にて可変遅延回路１９および可変遅延回路２０の現在の遅延補正時間を認識することができる。
【００３２】
また、復調部２９における復調処理に基づいて、遅延補正制御回路３５では、ＦＦＴ処理回路２８から送られるタイミング信号や、図４に示す構成の伝送パラメータ信号（ＴＰＳ、Transmission  Parameter  Signalling）を復調した結果のインフォーメーション情報中から得られる図５に示すガードインターバル区間の時間長、伝送モード等の情報から、ＯＦＤＭシンボル区間の境界時点、ＯＦＤＭシンボル期間とＦＦＴウインドウの位置と、さらに可変遅延回路１９の遅延時間と可変遅延回路２０の遅延時間を認識することもできる。図５において２ｋ、８ｋは伝送モードを示し、１／４、…、１／３２の表示は有効シンボル期間に対するガードインターバル期間の割合を示している。
【００３３】
上記の情報を認識した遅延補正制御回路３５は下記のように可変遅延回路１９および２０の遅延時間を補正制御する。
【００３４】
可変遅延回路１９および２０の遅延時間の短い方を基準にして、この短い方の遅延時間をＹとする。ＯＦＤＭシンボルの境界時点とＦＦＴウインドウの開始時点との時間差Ｘと遅延時間Ｙとの和がガードインターバルの期間長よりも短いとき、すなわちＸμｓ＋Ｙμｓ＜ガードインターバルの期間長のとき、可変遅延回路１０および可変遅延回路２０の双方の遅延時間をＹだけＯＦＤＭシンボル期間毎に同時に短くする。
【００３５】
図６は遅延時間の補正処理の説明図であり、図６（ａ）は遅延時間の補正制御前の状態を模式的に示し、図６（ｂ）は遅延時間の短縮補正制御が中央に示すＯＦＤＭシンボル期間で行われたときの状態を模式的に示している。図６（ｂ）では（ＯＦＤＭシンボル期間長−Ｙμｓ）＝短縮シンボル期間長＞（有効シンボル期間長＋Ｘμｓ）のときを示している。
【００３６】
また、Ｙμｓだけ一度に補正せずに、１ＯＦＤＭシンボル期間毎にＴμｓ（Ｔμｓ＜Ｙμｓ）補正し、次のＯＦＤＭシンボル期間でまたＴμｓ補正をするようにして、これを繰り返してもよい。このようにすることにより、Ｘμｓ＋Ｙμｓ＞ガードインターバルの期間長のときにも対応することができる。
【００３７】
上記のように、ダイバーシチ受信機１によれば、情報を途切れることなく得ながら、可変遅延回路１９および可変遅延回路２０の短い方の遅延時間を限りなく０にすることができる。
【００３８】
また、ダイバーシチ受信機１によれば、スイッチ回路２２をオン状態にするのは可変遅延回路１９の出力信号と可変遅延回路２０の出力信号との相関がとれたときであるため、スイッチ回路２２のオンによりマルチパスをつくるようなことはない。
【００３９】
また、スイッチ回路２２のオフ状態中においても、スイッチ回路２１からの出力を復調部に導いて復調が行われているため、復調部が１つで済み、かつ復調出力が途絶えることもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のダイバーシチ受信機によれば、デジタル放送を受信するダイバーシチ受信機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかるダイバーシチ受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかるダイバーシチ受信機の作用の説明に供するフローチャートである。
【図３】ＯＦＤＭシンボル期間および有効シンボル期間の説明に供する模式図である。
【図４】伝送パラメータ信号の構成を示す説明図である。
【図５】ガードインターバル期間長の説明に供する説明図である。
【図６】本発明の実施の一形態にかかるダイバーシチ受信機における可変遅延回路の遅延時間の補正を説明する模式図である。
【図７】ＯＦＤＭシンボル期間とガードインターバル期間の説明図である。
【符号の説明】
１１および１２  アンテナ
１３および１４  増幅器
１７および１８  中間周波段
１９および２０  可変遅延回路
２１および２２  スイッチ回路
２３および２４  検波回路
２５および３１  合成回路
２８  ＦＦＴ処理回路
２９  復調部
３３  比較合成回路
【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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【図６】
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【図７】
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