(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交する多数の搬送波の受信信号をフーリエ変換により復調して伝送されたシンボルを復元するディジタル・オーディオ放送受信機において、
前記受信信号を受信する複数のダイバーシチアンテナを備え、
前記受信信号を複数の異なる周波数帯域に抽出しさらにピークホルドして少なくとも１の帯域で所定値よりも小さくなれば、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を行うことを特徴とするディジタル・オーディオ放送受信機。
【請求項２】
前記周波数帯域の幅を定期的に可変にすることを特徴とする、請求項１に記載のディジタル・オーディオ放送受信機。
【請求項３】
直交する多数の搬送波の受信信号をフーリエ変換により復調して伝送されたシンボルを復元するディジタル・オーディオ放送受信機において、
前記受信信号を受信する複数のダイバーシチアンテナを備え、
前記受信信号を複数の異なる周波数帯域に抽出し少なくとも１の帯域で所定値よりも小さくなれば、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を行うが、他方前記受信信号のレベルを基に、送信時に１シンボル列を逆フーリエ変換する際にシンボル列間に挿入されるヌルシンボルを検出した時には、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を禁止することを特徴とするディジタル・オーディオ放送受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル・オーディオ放送（ＤＡＢ）受信機に関し、特にマルチパス環境下での良好な受信を確保することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記ディジタル・オーディオ放送受信機では、直交周波数分割多重方式が採用されている。この直交周波数分割多重方式では、互いに直交する複数の搬送波が用いられる。オーディオ信号の情報は複数のシンボル列信号に分割され、前記複数の搬送波に重畳して変調される。このように、シンボル列信号のうちのあるシンボル、すなわち、ある搬送波のシンボル信号の伝送速度は単一の搬送波の場合に比較して低速になるので、反射波による遅延時間の影響、すなわちマルチパスの影響が受けにくくなる。さらに、大きな遅延に対してはシンボル列毎にガード・インターバルを設定して、隣接シンボル列間の干渉を防止してマルチパスの影響を受けにくくしている。
【０００３】
したがって、直交周波数分割多重方式はマルチパスに対して強い方式と言える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ディジタル・オーディオ放送受信機で採用される直交周波数分割方式では、上記受信機が自動車に搭載され、交差点等で停車中にマルチパスの影響を継続して受ける場合にはこの影響を無視できなくなるという問題がある。
【０００５】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑み、継続されるマルチパスの影響を回避できるディジタル・オーディオ放送受信機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために、直交する多数の搬送波の受信信号を高速フーリエ変換により復調して伝送されたシンボルを復元するディジタル・オーディオ放送受信機において、前記受信信号を受信する複数のダイバーシチアンテナを備え、前記高速フーリエ変換の復調により得られた周波数スペクトルの信号帯域内でのレベルが一定値以下の場合には前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を行う。この手段により、マルチパスの影響を回避できる。
【０００７】
前記伝送されたシンボルから構成された伝送フレームにおける高速情報ブロックの誤り検出用コードからエラーを検出して、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を行う。この手段により前記ダイバーシチ制御を補強することが可能になる。
前記伝送されたシンボルから構成された伝送フレームにおけるオーディオフレームの誤り検出用コードからエラーを検出して、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を行う。この手段によりさらに前記ダイバーシチ制御を補強することが可能になる。
【０００８】
前記伝送されたシンボルから構成された伝送フレームにおけるオーディオフレームの誤り検出用コードからエラーを検出して、オーディオ信号を出力するスピーカに対してミューティング制御を行う。この手段により、オーディオフレームにエラーがある場合、正常でない音声の出力を阻止することが可能になる。
前記受信信号を複数の異なる周波数帯域に抽出しさらにピークホルドして少なくとも１の帯域で所定値よりも小さくなれば、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を行う。この手段により、高速フーリエ変換前の信号を用いるので、リアルタイムにマルチパスの検出が可能になる。
【０００９】
前記周波数帯域を定期的に可変にする。この手段により、帯域通過フィルタの数を軽減でき、又は、帯域通過フィルタ数を軽減しない場合には詳細にすべての帯域内のレベルをチェックすることが可能になる。
前記受信信号を複数の異なる周波数帯域に抽出し少なくとも１の帯域で所定値よりも小さくなれば、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を行うが、他方前記受信信号のレベルを基に、送信時に１シンボル列を逆高速フーリエする際にシンボル列間に挿入されるヌルシンボルを検出した時には、前記複数のダイバーシチアンテナの切換制御を禁止する。この手段により、前記ピークホルド部が不要となり、コストが削減できる。
【００１０】
さらに、前記複数のダイバーシチアンテナの後段に個別に高周波増幅、ダウンコンバジョン、高速フーリエ変換処理などを行う複数の処理系を設けて、現在処理中の高速フーリエ変換の復調により得られた周波数スペクトルのレベルが一定値以下の場合には前記複数の処理系の切換制御を行う。この手段により、エラーのない又は少ない伝送フレームを後段の装置に送ることになり、より受信品質が向上することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るディジタル・オーディオ放送受信機の例を説明する図である。なお、全図を通じて同一の構成要素には同一の参照番号又は記号を付して示す。本図に示すように、ディジタル・オーディオ放送受信機は、複数、例えば、２つのダイバーシチ用アンテナ１Ａ及び１Ｂと、これらを択一的に選択するアンテナ選択回路２と、選択信号を高周波増幅したり、ダウンコンバートし、このダウンコンバートされた信号のＩ，Ｑジェネレーション等を行うフロントエンド（Ｆ／Ｅ）３と、フロントエンド３から出力されるＩ，Ｑ信号をディジタルに変換したものについて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行って受信シンボル列を得るＤＳＰ（Digital Signal Processor) ４と、受信シンボル列で構成されるＤＡＢ伝送フレームからオーディオチャンネルや一般データチャンネルなどをデコードするチャンネルデコーダ５と、２つのチャンネルを択一的に切り換えるデコーダ切換回路６と、デコーダ切換回路６の一方の出力に接続されオーディオ信号デコードするオーディオデコーダ７と、デコーダ切換回路６の他方の出力に接続され一般データをデコードし、各周辺装置に表示させるための一般データデコーダ８と、オーディオデコーダ７に接続されてアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器９(Digital to Analog Converter) と、アナログ信号を音に変換するスピーカ１０と、ＤＳＰ４、オーディオデコーダ７、一般データデコーダ８の情報を基に、アンテナ切換回路２の切換制御及びスピーカ１０のミューティング制御を行うと共に、同時にフロントエンド３、ＤＳＰ４，チャンネルデコーダ５、デコーダ切換回路６、オーディオデコーダ７及び一般データデコーダ８の制御を行う制御装置１１と、デコーダ切換回路６を制御するための指示を制御装置１２に与えるユーザインタフェース１２とを具備する。
【００１２】
図２は図１のＤＳＰ４への入力信号を説明する図である。本図に示すように、ＤＳＰ４（ＦＦＴ）には、複数の被変調搬送波がＡ／Ｄ変換され直並列変換されて入力してシンボル列に復調される。この場合、１シンボル列間にはヌル（ｎｕｌｌ）シンボルが設けられシンボル列間を識別してＦＦＴを容易にしているが、このｎｕｌｌシンボル受信時には、被変調搬送波の電圧レベルがノイズレベルとなる。
【００１３】
図３はＤＳＰ４のＦＦＴで復調された複数のシンボル列から復元されるＤＡＢ伝送フレームの概略を示す図である。本図に示すように、ＤＡＢ伝送フレームは同期のための同期チャンネルと、多重化の配列、サービスの名称、ページング・コード、トラヒック・メッセージ制御などの情報、さらに誤り検出用コード（ＣＲＣ）を含む高速情報チャンネル（ＦＩＣ）と、複数のオーディオチャンネル、複数の一般データチャンネルからなるメインサービスチャンネル（ＭＳＣ）とからなる。なお、高速情報チャンネル（ＦＩＣ）は、複数の高速情報ブロック（ＦＩＢ）に分割され、それぞれの高速情報ブロック（ＦＩＢ）には、前記情報として、データフィールドと誤り検出用コードが設けられるようにしてある。また、メインサービスチャンネル（ＭＳＣ）は、複数のコモンインタリーブドフレーム（ＣＩＦ）に分割される。以下にＤＡＢ伝送フレームの各諸元を示す。
【００１４】
0003781477.tif 000002
図４は、図３のコモンインタリーブドフレーム（ＣＩＦ）に含まれるＤＡＢオーディオフレームを示す図である。本図に示すように、各ＤＡＢオーディオフレームには、誤り検出用コード（ＣＲＣ）が含まれている。
【００１５】
次に制御装置１１の動作を説明する。
図５はＤＳＰ４によるＦＦＴ結果である周波数スペクトルを示す図である。本図（ａ）に示すように、マルチパスの干渉が無い場合には、ＦＦＴ結果の周波数スペクトルはレベルが一定な平坦な分布をする。しかし、本図（ｂ）に示すようにマルチパス干渉があると、レベルの落ち込みによるディップが生じる。制御装置１１では、ＤＳＰ４のＦＦＴ結果を監視して、予め判定レベルａを設けておき、レベルの落ち込みがこの値ａより大きくなったと判断したら、前記アンテナ選択回路２に切換信号を出力し、これにダイバーシチ用アンテナ１Ａ及び１Ｂの切換を行わさせる。
【００１６】
このようにして、マルチパスに強い方式であるＤＡＢ放送の受信品質をさらに良くでき、ダウンコンバジョン後の信号から異常成分を検出するため、伝送路状況に敏感で、シンボル列間のマルチパスによる影響を回避でき、より良い受信が可能になる。
また、制御装置１１は、チャンネルデーコダ５から高速情報ブロック（ＦＩＢ）の誤り検出用コード（ＣＲＣ）を入力してこれをチェックし、チェック結果としてエラーが検出された場合には、前記と同様に、前記アンテナ選択回路２に切換信号を出力する。これにより、前記ダイバーシチ制御を補強することが可能になる。
【００１７】
また、制御装置１１は、オーディオデーコダ７からユーザーにより選択されたオーディオチャンネルにおけるＤＡＢオーディオフレームの誤り検出用コード（ＣＲＣ）を入力しこれをチェックし、チェック結果としてエラーが検出された場合には、前記と同様に、前記アンテナ選択回路２に切換信号を出力する。これにより、前記ダイバーシチ制御をさらに補強することが可能になる。
【００１８】
また、制御装置１１は、前記オーディオデーコダ７によるダイバーシチ制御でも正常な音声が得られない場合には、つまり、なお、ＤＡＢオーディオフレームの誤り検出用コード（ＣＲＣ）のチェックでエラーが検出される場合には、スピーカ１０のミューティング制御を行う。正常な音声が出力されず、エラーの状況によっては不快音を発生するのをミューティング制御で強制的に防止するためである。
【００１９】
図６は本発明に係るディジタル・オーディオ放送受信機の別の例を説明する図である。本図に示すように、フロントエンド３の出力を入力しかつ周波数帯域が異なる出力信号を抽出する複数の帯域通過フィルタ（Ｂ．Ｐ．Ｆ）２０と、これらにそれぞれ接続されかつ一定の時定数を持ち帯域通過フィルタ２０の出力信号のピークホールドを行う複数のピークホールド部２１と、これらにそれぞれ接続されかつ一定のしきい値を有しピークホールド部２１の複数の出力とこのしきい値と比較し、マルチパス検出で高レベル信号を出力する複数の比較器２２と、複数の比較器２２の出力の論理和をとって、アンテナ切換回路２に切換信号を出力する論理和回路２３が追加して設けられる。なお、チャンネルデーコダ５以下の構成要素については図示を省略する。
【００２０】
ここに、ピークホルド部２１は、ｎｕｌｌシンボル受信時の波形変化のためにマルチパス検出との誤検出を防止するために設けられる。なお、このピークホルド部２１は低域通過フィルタのようなものでもよい。
このようにして、前記と同様にして、シンボル列間のマルチパスによる影響を回避でき、より良い受信が可能になるが、特に、前述のように、ＦＦＴ処理を待たなくとも異常成分が分かり、ほぼリアルタイムに異常成分を検出することが可能になる。
【００２１】
なお、複数の前記帯域通過フィルタ２０として可変帯域のものを使用して、制御装置１１を用いて複数の前記帯域通過フィルタ２０の帯域を定期的に変更するようにしてもよい。このようにして、各帯域フィルタの帯域を可変とすることで、ダウンコンバジョン後の信号で帯域内で定期的に異常成分のチェックを行う周波数帯を変更することが可能になる。すなわち、帯域通過フィルタの数が少なくなっても全ての帯域内の搬送波のレベルを逐次チェックすることができ、コストが低減できる。もしくは、同数の帯域通過フィルタで、より詳細に全ての帯域内のレベルをチェックすることが可能になる。
【００２２】
図７は図６の変形例を示す図である。本図においては、図６におけるピークホールド部２１を削除して、複数の帯域通過フィルタ２０の出力をそれぞれ比較器２２の入力に接続し、フロントエンド３の出力を入力とする低域通過フィルタ３０と、これに接続されかつしきい値を有し低域通過フィルタ３０の出力としきい値を比較し、ｎｕｌｌシンボル検出で「低」信号を出力する比較器３１と、前記比較器３１及前記複数の比較器２０の出力の論理積を取り、その結果でアンテナ切換回路２の切換を行わさせる論理積回路３２とが追加して設けられる。すなわち、論理積回路３２は、ｎｕｌｌ信号が検出されている場合には、切換信号を出力しない。
【００２３】
このようにして、上記の場合に比して複数のピークホールド部２１が削除でき構成が簡単化にでき、コストが低減できる。
図８は本発明に係るディジタル・オーディオ放送受信機の他の例を説明する図である。本図において、図１の構成と異なるのは、複数、例えば、２つのダイバーシチ用アンテナ１Ａ及び１Ｂにそれぞれ接続されるフロントエンド４Ａ及び４Ｂと、これらにそれぞれ接続されてＦＦＴ処理を行うＤＳＰ４Ａ及び４Ｂと、これらに接続されＤＳＰ４Ａ及び４Ｂの出力を択一的に切り換えてチャンネルデコーダに出力するＤＳＰ切換回路２Ａとを具備する。
【００２４】
このようにして、アンテナ１Ａ及び１ＢからＤＳＰ４Ａ及び４Ｂまでを複数もつことにより、エラーのない又は少ない伝送フレームを後段の装置に送ることになり、より受信品質が向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディジタル・オーディオ放送受信機の例を説明する図である。
【図２】図１のＤＳＰ４への入力信号を説明する図である。
【図３】ＤＳＰ４のＦＦＴで復調された複数のシンボル列から復元されるＤＡＢ伝送フレームの概略を示す図である。
【図４】図３のコモンインタリーブドフレーム（ＣＩＦ）に含まれるＤＡＢオーディオフレームを示す図である。
【図５】ＤＳＰ４によるＦＦＴ結果である周波数スペクトルを示す図である。
【図６】本発明に係るディジタル・オーディオ放送受信機の別の例を説明する図である。
【図７】図６の変形例を示す図である。
【図８】本発明に係るディジタル・オーディオ放送受信機の他の例を説明する図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ…ダイバーシチ用アンテナ
２…アンテナ切換回路
２Ａ…ＤＳＰ切換回路
３、３Ａ、３Ｂ…フロントエンド
４、４Ａ、４Ｂ…ＤＳＰ
５…チャンネルデコーダ
７…オーディオデコーダ
１０…スピーカ
２０…複数の帯域通過フィルタ
２１…複数のピークホルド部
２２…複数の比較器
３０…低域通過フィルタ
３１…比較器
３２…論理積回路
【図１】
0003781477.tif 000003
【図２】
0003781477.tif 000004
【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】
0003781477.tif 000009
【図８】
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