JP2010028186A - ダイバーシティ受信装置、およびダイバーシティ受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チャンネルサーチ時に映像・音声信号が途切れるなどの受信不良の発生を抑えることができるダイバーシティ受信装置を提供する。
【解決手段】チャンネルサーチ開始に際し、切替部１８に指示して強階層の映像・音声信号を選択させる。チャンネルサーチ時は、複数の受信系統を２つのグループに分割し、一方の受信系統のグループにはチャンネルサーチを行わせ、他方の受信系統のグループには映像・音声信号を受信させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などの移動体において複数のアンテナを用いてデジタル放送を受信するダイバーシティ受信装置に関する。

日本の地上デジタル放送の伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）では、１チャンネルの伝送帯域を１３個のセグメントに分割し、それぞれのセグメントを組合せて、最大３階層までの階層伝送を行うことができる。現在、この階層伝送を利用し、１２個のセグメントを使用して固定受信端末向けの高品質な放送（以下、弱階層放送と呼ぶ）と、残りの１個のセグメントを使用して携帯受信端末向けの低品質な放送（以下、強階層放送と呼ぶ）が行われている。弱階層放送と強階層放送は、同じ番組内容を放送するサイマル放送となっている。ここで、弱階層放送は、伝送容量が大きく高品質な放送であるが、ノイズ耐性に弱く、放送電波の受信電界強度が比較的大きくないと受信できない。一方、強階層放送は、伝送容量が小さく低品質な放送であるが、ノイズ耐性に強く、放送電波の受信電界強度が比較的小さくても受信できるという特徴がある。

ところで、自動車などの移動体に搭載されたデジタル放送受信装置では、マルチパスフェージングの影響によって、放送電波の受信電界強度が移動に伴い大きく変化する。このため、移動体に搭載されたデジタル放送受信装置では、複数のアンテナで放送電波を受信し、受信した複数のデジタル放送信号を選択合成や最大比合成などのダイバーシティ合成を行うことで、デジタル放送信号を安定して受信することができる。これにより、移動中においても、高品質な弱階層放送を途切れることなく受信することが可能となる。

一方、移動体に搭載されたデジタル放送受信装置は、受信可能なチャンネルが自車位置に応じて変化する。このため、ある放送局の番組を視聴中に、この放送局の受信エリアを外れると、それまで視聴していた放送局の番組の受信が困難となる。この課題を解決するために、例えば、特許文献１では、通常の受信時には、複数のアンテナ及び複数の復調部を用いたダイバーシティにより任意のチャンネルの放送信号を受信して映像・音声信号を出力し、サーチ時には、上記複数のアンテナ及び複数の復調部を２つのグループに分割し、一方のグループのアンテナ及び復調部を用いて、上記通常の受信時に受信していた上記任意のチャンネルの放送信号を受信して映像・音声信号を出力するとともに、他方のグループのアンテナ及び復調部を用いてチャンネルサーチを行うことで、新たな放送局のチャンネル情報を取得することができるようにしている。

特開２００５−１８４５４８号公報

しかしながら、前述したデジタル放送受信装置では、通常の受信時には、複数のアンテナ及び複数の復調部を用いたダイバーシティにより、マルチパスフェージングの影響を軽減し、デジタル放送信号を安定して受信することができるが、チャンネルサーチ時には、複数のアンテナ及び複数の復調部を２つのグループに分割するため、ダイバーシティの効果が減少し、デジタル放送信号を安定して受信することができず、高品質な弱階層放送の映像・音声信号が途切れるなどの受信不良が発生し易くなるという問題点がある。

本発明は、上記問題点を鑑みて考案されたものであり、その目的は、チャンネルサーチ時に映像・音声信号が途切れるなどの受信不良の発生を抑えることができるダイバーシティ受信装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、階層伝送により同一内容の番組の映像・音声信号がノイズ耐性に強い第１の階層と、ノイズ耐性に弱い第２の階層で伝送されるデジタル放送信号を受信するダイバーシティ受信装置であって、受信アンテナと選局部と復調部を有する複数の受信部と、前記複数の受信部の出力信号をダイバーシティ合成するダイバーシティ合成部と、前記ダイバーシティ合成部から出力されたデジタルデータから、前記第１の階層のデジタルデータと前記第２の階層のデジタルデータをそれぞれデコードするデコード部と、前記デコード部から出力された前記第１の階層の映像・音声信号と前記第２の階層の映像・音声信号のうち、いずれか一方を選択して出力する切替部と、前記ダイバーシティ合成部から出力されたデジタルデータから、チャンネル情報を抽出する番組情報抽出部と、チャンネルサーチ時には、前記複数の受信部を２つに分割して一方にはチャンネルサーチを行わせ、他方には前記映像・音声信号を受信させ、また前記切替部に指示して前記第１の階層の映像・音声信号を選択させる制御部とを備えたことを特徴としている。

また、階層伝送により同一内容の番組の映像・音声信号がノイズ耐性に強い第１の階層と、ノイズ耐性に弱い第２の階層で伝送されるデジタル放送信号を受信するためのダイバーシティ受信方法であって、前記デジタル放送信号を受信し選局し復調する複数の受信部を有する受信ステップと、前記受信ステップの出力信号をダイバーシティ合成するダイバーシティ合成ステップと、前記ダイバーシティ合成ステップから出力されたデジタルデータから、前記第１の階層のデジタルデータと前記第２の階層のデジタルデータをそれぞれデコードするデコードステップと、前記デコードステップから出力された前記第１の階層の映像・音声信号と前記第２の階層の映像・音声信号のうち、いずれか一方を選択して出力する切替ステップと、前記ダイバーシティ合成ステップから出力されたデジタルデータから、チャンネル情報を抽出する番組情報抽出ステップとを有し、チャンネルサーチ時には、前記複数の受信部を２つに分割して一方はチャンネルサーチを行い、他方は前記映像・音声信号を受信し、前記切替ステップは前記第１の階層の映像・音声信号を選択することを特徴としている。

本発明によれば、チャンネルサーチを行う際に映像・音声信号が途切れるなどの受信不良を抑えることができ、ユーザは好適な状態で放送を受信することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１に、本発明の実施の形態におけるダイバーシティ受信装置のブロック図を示す。

ここで、第１の受信系統１０ａは、アンテナ部１１ａと選局部１２ａと復調部１３ａとを有する。また、第２の受信系統１０ｂは、アンテナ部１１ｂと選局部１２ｂと復調部１３ｂとを有する。また、第３の受信系統１０ｃは、アンテナ部１１ｃと選局部１２ｃと復調部１３ｃとを有する。さらに、第４の受信系統１０ｄは、アンテナ部１１ｄと選局部１２ｄと復調部１３ｄとを有する。

アンテナ部１１ａ〜１１ｄは、放送局から送出されたデジタル放送信号を受信し、それぞれ選局部１２ａ〜１２ｄに供給する。選局部１２ａ〜１２ｄは、制御部２１からの指示に基づき、供給されたデジタル放送信号から所望のチャンネル信号を抽出し、それぞれ復調部１３ａ〜１３ｄに供給する。復調部１３ａ〜１３ｄは、供給された所望のチャンネル信号を復調して復調信号を生成し、ダイバーシティ合成部１４に供給する。ダイバーシティ合成部１４は、復調部１３ａ〜１３ｄより供給された復調信号（以下、受信系統１０ａ〜１０ｄより供給された復調信号と呼ぶ）をダイバーシティ合成する。

ここで、ダイバーシティ合成部１４は、受信系統１０ａ〜１０ｄより供給された４つの復調信号によるダイバーシティ合成（以下、４ダイバーシティ合成と呼ぶ）が可能である。また、ダイバーシティ合成部１４は、任意の２つの受信系統（例えば、受信系統１０ａ、１０ｂ）より供給された２つの復調信号によるダイバーシティ合成を行い、残りの２つの受信系統（例えば、受信系統１０ｃ、１０ｄ）より供給された２つの復調信号によるダイバーシティ合成を行う処理（以下、２−２ダイバーシティ合成と呼ぶ）が可能である。さらに、ダイバーシティ合成部１４は、任意の３つの受信系統（例えば、受信系統１０ａ〜１０ｃ）より供給された３つの復調信号によるダイバーシティ合成を行い、残りの１つの受信系統（例えば、受信系統１０ｄ）より供給された復調信号はダイバーシティ合成を行わない処理（以下、３−１ダイバーシティ合成と呼ぶ）が可能である。

ダイバーシティ合成部１４が４ダイバーシティ合成を行う場合は、４つの選局部１２ａ〜１２ｄは同じチャンネルを選局するとともに、ダイバーシティ合成部１４からは１つの復調信号が出力され、誤り訂正部１５ａに供給される。また、２−２ダイバーシティ合成や、３−１ダイバーシティ合成を行う場合は、４つの受信系統を２つのグループに分割しているため、各グループが互いに異なるチャンネルを選局するとともに、ダイバーシティ合成部１４からは２つの復調信号が出力され、それぞれ誤り訂正部１５ａ、１５ｂに供給される。

なお、ダイバーシティ合成の方法については、どのような方法であっても良い。例えば、選択合成法、等利得合成法、最大比合成法などの合成方法を用いることができる。選択合成法とは、受信電力が最も大きいアンテナの信号のみを選択し、その他のアンテナの信号は使用しない合成方法である。等利得合成法とは、各アンテナからの信号の位相を同一にして合成する方法である。最大比合成法とは、各アンテナからの信号の位相を同一にし、さらに受信電力に比例した重みをつけて合成する方法である。

誤り訂正部１５ａ、１５ｂは、それぞれダイバーシティ合成部１４より供給された復調信号を誤り訂正処理し、トランスポートストリーム信号（以下、ＴＳ信号と呼ぶ）を出力する。強階層デコード部１６は、誤り訂正部１５ａより供給されたＴＳ信号から、強階層の映像・音声データが含まれるＴＳ信号のデコード処理を行い、強階層の映像・音声信号を出力する。また、弱階層デコード部１７は、誤り訂正部１５ａより供給されたＴＳ信号から、弱階層の映像・音声データが含まれるＴＳ信号のデコード処理を行い、弱階層の映像・音声信号を出力する。切替部１８は、制御部２１からの指示に基づき、強階層デコード部１６より供給された強階層の映像・音声信号と、弱階層デコード部１７より供給された弱階層の映像・音声信号のうち、どちらか一方を選択し、映像・音声出力部１９に供給する。映像・音声出力部１９は、供給された強階層の映像・音声信号または弱階層の映像・音声信号を図示しない映像表示装置や、音声出力装置などに供給する。

番組情報抽出部２０は、誤り訂正部１５ｂより供給されたＴＳ信号から、例えば、ＮＩＴ（Network Information Table）、ＢＩＴ（Broadcaster Information Table）、ＳＤＴ（Service Description Table）、ＥＩＴ（Event Information Table）などのチャンネル情報を抽出し、制御部２１に供給する。

制御部２１は、供給されたＮＩＴ、ＢＩＴ、ＳＤＴ、ＥＩＴなどのチャンネル情報をもとに、チャンネルサーチにより発見された受信可能なチャンネルの情報をユーザに通知する。また、制御部２１は、選局部１２ａ〜１２ｄ、ダイバーシティ合成部１４、切替部１８に対して、各種の制御を行う。

以下、図２のフローチャートを用いて、ダイバーシティ受信装置の動作の一例を説明する。

制御部２１は、通常の受信時は、選局部１１ａ〜１１ｄに指示して、ユーザが指定するチャンネルを選局させるとともに、ダイバーシティ合成部１４に指示して、４つの受信系統１０ａ〜１０ｄの復調信号を用いた４ダイバーシティ合成を行わせる（Ｓ１０）。ダイバーシティ合成部１４より出力された復調信号は、誤り訂正部１５ａに供給されて誤り訂正処理が行われ、その後、切替部１８によって、強階層デコード部１６より出力された強階層の映像・音声信号と、弱階層デコード部１７より出力された弱階層の映像・音声信号のどちらか一方が選択され、映像・音声出力部１９に供給される。

ここで、切替部１８が強階層の映像・音声信号または弱階層の映像・音声信号のうち、どちらを選択させるかの判断は、どのような方法を用いても良い。例えば、放送電波の受信状態を常時監視し、受信状態が良好で安定している時は弱階層の映像・音声信号を選択し、受信状態が劣化または大きく変動している時は強階層の映像・音声信号を選択することができる。

制御部２１は、例えば、ユーザによってチャンネルサーチ開始の操作がなされたとき、あるいは放送電波の受信状態が劣化したことを検出すると、チャンネルサーチを開始する（Ｓ１１）。

始めに、制御部２１は、切替部１８に指示して、強階層の映像・音声信号を選択させる（Ｓ１２）。すなわち、映像・音声出力部１９からは、強階層の映像・音声信号が出力される。

次に、制御部２１は、ダイバーシティ合成部１４に指示して、２−２ダイバーシティ合成、または、３−１ダイバーシティ合成を行わせる（Ｓ１３）。

２−２ダイバーシティ合成を行う場合、ダイバーシティ合成部１４は、任意の２つの受信系統（ここでは、受信系統１０ａ、１０ｂとする）より供給された復調信号を用いてダイバーシティ合成を行い、ダイバーシティ合成後の復調信号を誤り訂正部１５ａに供給する。またダイバーシティ合成部１４は、残りの２つの受信系統（ここでは、受信系統１０ｃ、１０ｄとする）より供給された復調信号を用いてダイバーシティ合成を行い、ダイバーシティ合成後の復調信号を誤り訂正部１５ｂに供給する。続いて、制御部２１は、選局部１２ａ、１２ｂに指示して、現在受信しているチャンネルの選局を続行させるとともに、選局部１２ｃ、１２ｄに指示して、チャンネルサーチによって探索すべきチャンネルを順番に選局させる（Ｓ１４）。すなわち、チャンネルサーチを行っている最中であっても、通常の受信時と同じ番組内容である強階層の映像・音声信号を受信することができる。

一方、３−１ダイバーシティ合成を行う場合、ダイバーシティ合成部１４は、任意の３つの受信系統（ここでは、受信系統１０ａ〜１０ｃとする）より供給された復調信号を用いてダイバーシティ合成を行い、残りの１つの受信系統（ここでは、受信系統１０ｄとする）より供給された復調信号はダイバーシティ処理をしない。

制御部２１は、チャンネルサーチを安定に行うことよりも、現在受信しているチャンネルの安定な受信をより重視したいとするときは、ダイバーシティ合成部１４に指示して、ダイバーシティ合成後の復調信号を誤り訂正部１５ａに供給し、受信系統１０ｄの復調信号を誤り訂正部１５ｂに供給する。続いて、制御部２１は、選局部１２ａ〜１２ｃに指示して、現在受信しているチャンネルの選局を続行させるとともに、選局部１２ｄに指示して、チャンネルサーチによって探索すべきチャンネルを順番に選局させる。

また、制御部２１は、現在受信しているチャンネルを安定に受信することよりも、チャンネルサーチの安定・確実な実行をより重視したいとするときは、ダイバーシティ合成部１４に指示して、ダイバーシティ合成後の復調信号を誤り訂正部１５ｂに供給し、受信系統１０ｄの復調信号を誤り訂正部１５ａに供給する。続いて、制御部２１は、選局部１２ａ〜１２ｃに指示して、チャンネルサーチによって探索すべきチャンネルを順番に選局させるとともに、選局部１２ｄに指示して、現在受信しているチャンネルの選局を続行させる。

そして、制御部２１は、チャンネルサーチによって受信可能なチャンネルを発見した場合は、番組情報抽出部２０からこのチャンネルのＴＳ信号に含まれているＮＩＴ、ＢＩＴ、ＳＤＴ、ＥＩＴなどのチャンネル情報を取得する（Ｓ１５）。制御部２１は、取得したチャンネル情報をもとに、例えば、現在受信しているチャンネルの中継局、または同一の系列局であるかどうかの判断、あるいはチャンネルリストの作成を行ったりすることができる。

その後、制御部２１は、チャンネルサーチが終了すると、選局部１２ａ〜１２ｄに指示して、通常の受信時と同じチャンネルを選局させるとともに、ダイバーシティ合成部１４に指示して、４つの受信系統１０ａ〜１０ｄの復調信号を用いた４ダイバーシティ合成を行わせる（Ｓ１６）。または、制御部２１は、チャンネルサーチによって、現在受信しているチャンネルの中継局、または同一の系列局を発見できた場合は、選局部１２ａ〜１２ｄに指示して、これらのチャンネルを選局させても良い。

最後に、制御部２１は、切替部１８に指示して、強階層の映像・音声信号の選択を解除させる（Ｓ１７）。

以上のように、本発明のダイバーシティ受信装置では、通常の受信時は、４つの受信系統からの復調信号を用いて４ダイバーシティ合成による受信を行い、チャンネルサーチ時は、４つの受信系統を２つのグループに分割して、一方の受信系統のグループは通常の受信時と同じチャンネルを受信し、他方の受信系統のグループはチャンネルサーチを行い、受信可能なチャンネルを探索する。チャンネルサーチ開始前に、ノイズ耐性に強い強階層の映像・音声信号を出力することで、チャンネルサーチ時に映像・音声信号が途切れるなどの受信不良の発生を抑えることができる。

なお、本発明の実施の形態におけるダイバーシティ受信装置は、４つの受信系統による構成例を示したが、２つや３つ、５つ以上の受信系統による構成も可能である。このような場合においても、ダイバーシティ受信装置は、チャンネルサーチ時は２つの受信系統のグループに分割し、一方の受信系統のグループは通常の受信時と同じチャンネルを受信し、他方の受信系統のグループはチャンネルサーチを行い、受信可能なチャンネルを取得する。チャンネルサーチ開始前に、ノイズ耐性に強い強階層の映像・音声信号を出力することで、チャンネルサーチ時に映像・音声信号が途切れるなどの受信不良の発生を抑えることができる。

本発明によるダイバーシティ受信装置の実施形態を示すブロック図である。 本発明によるダイバーシティ受信装置の動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ａ〜１０ｄ・・・受信系統
１１ａ〜１１ｄ・・・アンテナ部
１２ａ〜１２ｄ・・・選局部
１３ａ〜１３ｄ・・・復調部
１４・・・・・・・・ダイバーシティ合成部
１５ａ、１５ｂ・・・誤り訂正部
１６・・・・・・・・強階層デコード部
１７・・・・・・・・弱階層デコード部
１８・・・・・・・・切替部
１９・・・・・・・・映像・音声出力部
２０・・・・・・・・番組情報抽出部
２１・・・・・・・・制御部。

Claims (5)

1. 階層伝送により同一内容の番組の映像・音声信号がノイズ耐性に強い第１の階層と、ノイズ耐性に弱い第２の階層で伝送されるデジタル放送信号を受信するダイバーシティ受信装置であって、
   受信アンテナと選局部と復調部を有する複数の受信部と、
   前記複数の受信部の出力信号をダイバーシティ合成するダイバーシティ合成部と、
   前記ダイバーシティ合成部から出力されたデジタルデータから、前記第１の階層のデジタルデータと前記第２の階層のデジタルデータをそれぞれデコードするデコード部と、
   前記デコード部から出力された前記第１の階層の映像・音声信号と前記第２の階層の映像・音声信号のうち、いずれか一方を選択して出力する切替部と、
   前記ダイバーシティ合成部から出力されたデジタルデータから、チャンネル情報を抽出する番組情報抽出部と、
   チャンネルサーチ時には、前記複数の受信部を２つに分割して一方にはチャンネルサーチを行わせ、他方には前記映像・音声信号を受信させ、また前記切替部に指示して前記第１の階層の映像・音声信号を選択させる制御部と
   を備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
2. 請求項１に記載のダイバーシティ受信装置において、前記複数の受信部は４つの受信部で構成され、前記チャンネルサーチ時には内２つの受信部にはチャンネルサーチを行わせ、残る２つの受信部には前記映像・音声信号を受信させることを特徴とするダイバーシティ受信装置。
3. 請求項１に記載のダイバーシティ受信装置において、前記複数の受信部は４つの受信部で構成され、前記チャンネルサーチ時には内１つの受信部にはチャンネルサーチを行わせ、残る３つの受信部には前記映像・音声信号を受信させることを特徴とするダイバーシティ受信装置。
4. 請求項１に記載のダイバーシティ受信装置において、前記複数の受信部は４つの受信部で構成され、前記チャンネルサーチ時には内３つの受信部にはチャンネルサーチを行わせ、残る１つの受信部には前記映像・音声信号を受信させることを特徴とするダイバーシティ受信装置。
5. 階層伝送により同一内容の番組の映像・音声信号がノイズ耐性に強い第１の階層と、ノイズ耐性に弱い第２の階層で伝送されるデジタル放送信号を受信するためのダイバーシティ受信方法であって、
   前記デジタル放送信号を受信し選局し復調する受信ステップと、
   前記受信ステップの出力信号をダイバーシティ合成するダイバーシティ合成ステップと、
   前記ダイバーシティ合成ステップから出力されたデジタルデータから、前記第１の階層のデジタルデータと前記第２の階層のデジタルデータをそれぞれデコードするデコードステップと、
   前記デコードステップから出力された前記第１の階層の映像・音声信号と前記第２の階層の映像・音声信号のうち、いずれか一方を選択して出力する切替ステップと、
   前記ダイバーシティ合成ステップから出力されたデジタルデータから、チャンネル情報を抽出する番組情報抽出ステップとを有し、
   チャンネルサーチ時には、前記複数の受信部を２つに分割して一方はチャンネルサーチを行い、他方は前記映像・音声信号を受信し、前記切替ステップは前記第１の階層の映像・音声信号を選択することを特徴とするダイバーシティ受信方法。

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