無線信号受信機
【課題】１つのチューナーで複数のチャンネルの信号を同時に復調する技術を提供する。
【解決手段】無線信号受信機は広帯域ＲＦフロントエンド部１０１とデジタルベースバンド部１０２を備える。広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は増幅器２０１、周波数変換器２０２、ＡＤコンバータ２０３を備え、デジタルベースバンド部１０２は、周波数選択部２０４と復調部２０５を備える。広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は、複数の周波数帯域の信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。デジタルベースバンド部において、周波数選択部２０４は、ＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から所定の周波数帯域を選択し、復調部２０５は、当該選択された周波数帯域の信号を復調する。所定の周波数帯域は、予め定められた複数の周波数帯域のうちのいずれか１つであり、周波数選択部２０４は、時分割で多重動作することにより、選択する周波数帯域を切り替える。
【解決手段】無線信号受信機は広帯域ＲＦフロントエンド部１０１とデジタルベースバンド部１０２を備える。広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は増幅器２０１、周波数変換器２０２、ＡＤコンバータ２０３を備え、デジタルベースバンド部１０２は、周波数選択部２０４と復調部２０５を備える。広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は、複数の周波数帯域の信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。デジタルベースバンド部において、周波数選択部２０４は、ＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から所定の周波数帯域を選択し、復調部２０５は、当該選択された周波数帯域の信号を復調する。所定の周波数帯域は、予め定められた複数の周波数帯域のうちのいずれか１つであり、周波数選択部２０４は、時分割で多重動作することにより、選択する周波数帯域を切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を受信、復調する無線信号受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に、渋滞情報、所定の位置までの所要時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置情報、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報などを知らせる道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）が普及している（以後、ＶＩＣＳによって提供される情報をＶＩＣＳ情報という）。
【０００３】
ＶＩＣＳは、財団法人道路交通情報通信システムセンター（ＶＩＣＳセンター）が収集、処理、編集した道路交通情報を通信・放送メディアによって送信し、カーナビゲーションなどの車載装置に文字や図形（地図など）として表示させるシステムである。
【０００４】
ＶＩＣＳ情報は、電波ビーコンや光ビーコン、ＦＭ多重放送などを用いた手法により、提供される。これらの手法は、それぞれ用途（役割）が異なる。電波ビーコンは、主に高速道路上に設置されており、ビーコンの設置位置から約７０ｍの範囲にいる車両に対して、その設置位置から約２００ｋｍ前方までの高速道路情報を提供する。光ビーコンは、主に主要幹線道路上に設置されており、ビーコンの設置位置から約３．５ｍの範囲にいる車両に対して、その設置位置から約１０〜３０ｋｍ前方までの一般道路情報を提供する。ＦＭ多重放送は、使用する周波数帯が７６〜９０ＭＨｚ（地域によって異なる）で、放送局の設置位置からおよそ一都道府県の広さの範囲にいる車両に対して（電波ビーコン及び光ビーコンに比べて発信範囲が非常に広い）、高速道路と一般道路を網羅する情報を提供する。
【０００５】
ＦＭ多重放送を利用したＶＩＣＳ情報は、ＮＨＫ−ＦＭの放送波に多重化して提供されており、車両（の運転手）がＮＨＫ以外のチャンネルを聞いている場合にＶＩＣＳ情報を受信することができないという問題がある。
【０００６】
このような問題は、車両にＦＭラジオのチューナーが２つ搭載されていれば解消することができる（現に、高級車などにはチューナーが２つ搭載されているものもあり、車両に搭載されているチューナーとは別に、カーナビゲーション装置にチューナーが搭載されているものなどもある）。しかし、チューナーが２つ搭載されている車両というのは極めて稀であり、車両に初めから付属しているカーナビゲーション装置にはチューナーが付属していないことが多い。また、車両にチューナーを２つ備えることは、コストの増大を招くため、好ましくない。そのため、チューナーの数を増やすことなく（１つのチューナーで）、複数のチャンネルの信号を同時に復調する技術が望まれている。
【０００７】
このような無線信号の受信・復調に関する従来技術としては、特許文献１〜３がある。
【特許文献１】特開平７−７９１７６号公報
【特許文献２】特開平１１−８８２２０号公報
【特許文献３】特開２００２−１９８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、１つのチューナーで複数のチャンネルの信号を同時に復調する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。
【００１０】
本発明に係る無線信号受信機は、広帯域ＲＦフロントエンド部とデジタルベースバンド部を備える無線信号受信機であって、前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、複数の周波数帯域の信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するものであり、前記デジタルベースバンド部は、前記デジタル信号から、所定の周波数帯域を選択する周波数選択手段と、前記選択された周波数帯域の信号を復調する復調手段と、を備え、前記周波数選択手段は、時分割で多重動作することにより、選択する周波数帯域を切り替えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線信号受信機では、複数の周波数帯域を切り替え、それぞれの周波数帯域の信号を選択・復調することによって、１つのチューナーで複数の周波数帯域（チャンネル）の信号を復調することができる。更に、当該切り替えを時分割で多重に行うことによって、複数のチャンネルの信号を同時に復調することができる。すなわち、ユーザは、ＮＨＫ以外のチャンネルを聞いていても、ＶＩＣＳ情報を取得することができる。
【００１２】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、前記受信したアナログ信号における所定の周波数帯域の信号のレベルを低下させるフィルタと、前記フィルタによる処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、を備えることが好ましい。これにより、受信局と放送局の位置関係によらず、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００１３】
例えば、放送局Ｘの近傍で遠方の放送局Ｙの信号も受信したい場合、放送局Ｘから発信される信号と放送局Ｙから発信される信号の受信信号強度に大きなレベル差が生じる。このレベル差がＡＤコンバータのダイナミックレンジを超えると、遠方の放送局の信号はＡＤ変換後に検出できなくなり、近傍の放送局の信号しか復調できなくなってしまう（ダイナミックレンジの広いＡＤコンバータを用いることにより、この問題は解消されるが、装置が大掛かりになり、コストの増大を招く）。そこで、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号のレベルを低下させ、チャンネル間のレベル差を小さくすることにより、コストの増大を招くことなく、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００１４】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、前記受信したアナログ信号の周波数を変換する変換器を更に備え、前記変換器は、前記アナログ信号において最も強いレベルを示す信号の周波数帯域が前記フィルタの周波数帯域と一致するように、前記アナログ信号の周波数を変換し、前記フィルタは、前記変換されたアナログ信号に対してフィルタ処理を行い、前記周波数選択手段は、前記変換器による周波数の変換量に応じて、選択する周波数帯域を低周波又は高周波側へシフトすることが好ましい。受信したアナログ信号において、最も強いレベルの信号と最も弱いレベルの信号とのレベル差がダイナミックレンジ内に納まっていれば、ダイナミックレンジの超過という問題は解消される。そこで、最も強いレベルの信号の周波数帯域をフィルタの周波数帯域と一致させる。これにより、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号のレベルを低下することができるため、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００１５】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、それぞれ低下させる周波数帯域が異なる複数のフィルタと、前記複数のフィルタから、フィルタ処理に用いるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、を更に備えることが好ましい。これにより、受信局の近傍の放送局が、複数の周波数帯域の信号を発信しているような場合でも（例えば、東京タワーは、７６〜９０ＭＨｚの周波数帯域のうち、６つの周波数帯域の信号を発信している）、それら複数の周波数帯域の信号を低下させることにより、全てのチャンネルの信号を復調することができるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る無線信号受信機では、１つのチューナーで複数のチャンネルの信号を同時に復調することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００１８】
＜装置構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。この無線信号受信機は、無線信号を受信、復調する装置であり、１つのチューナーで複数の周波数帯域（チャンネル）の信号を同時に復調することができる。本実施形態では、一例として、ＦＭラジオ放送の周波数帯域（日本国内では７６〜９０ＭＨｚ）の無線信号を受信する場合について説明する。
【００１９】
無線信号受信機は、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１とデジタルベースバンド部１０２を備える（図１参照）。以下にそれぞれの機能及び構成について説明する。
【００２０】
＜広帯域ＲＦフロントエンド部＞
広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は、複数のチャンネルの信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する機能である。本実施形態では、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は、図１に示す増幅器２０１、周波数変換器２０２、及び、ＡＤコンバータ２０３から構成される。
【００２１】
増幅器２０１は、受信したアナログ信号を増幅する機能である。増幅器２０１としては、高周波増幅器等、既存の技術を適用すればよい。
【００２２】
周波数変換器２０２は、増幅器２０１で増幅されたアナログ信号の周波数をより低い周波数に変換する機能である。周波数変換器２０２は、例えば、局部発振器３０１とミクサ３０２を組み合わせることによって構成される。アナログ信号は、局部発振器３０１のローカル周波数分だけ低周波側にシフトされる。
【００２３】
ＡＤコンバータ２０３は、周波数変換器２０２で変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する機能である。ＡＤコンバータとしては、既存のＡＤコンバータを適用すればよい。
【００２４】
＜デジタルベースバンド部＞
デジタルベースバンド部１０２は、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１（具体的にはＡＤコンバータ２０３）から出力されたデジタル信号から複数のチャンネルの信号を同時に復調する機能である。このデジタルベースバンド部１０２は、図１に示す周波数選択部２０４と復調部２０５から構成される。なお、デジタルベースバンド部１０２での処理は、デジタル処理であり、例えば、当該処理のほとんどをソフトウエアで実現することができる。
【００２５】
周波数選択部２０４は、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択する機能である。所定のチャンネルは、予め定められた複数のチャンネルのうちのいずれか１つであり、周波数選択部２０４は、時分割で多重動作することにより、選択するチャンネルを切り替える。なお、予め定められた複数のチャンネルは、例えば、その地域の放送局から発信されている信号のチャンネルなどである。
【００２６】
周波数選択部２０４における周波数選択処理は、アナログ的には、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）などの既存のフィルタ回路に対応する。図２は、周波数選択部２０４の切り替え処理をアナログ的に表現した図である。図２に示すように、切り替え処理は、バンドパスフィルタ４０１〜４０５のそれぞれに対応して接続されたスイッチ４０６〜４１０のＯＮ／ＯＦＦを時分割で切り替えることによりなされる。バンドパスフィルタ４０１〜４０５は、それぞれ異なるチャンネルに対応しており、図２の例では、その地域で発信されている信号のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５にそれぞれ対応している。
【００２７】
復調部２０５は、周波数選択部２０４で選択されたチャンネルの信号を復調する機能である。
【００２８】
＜無線信号受信・復調機能＞
以下に、無線信号受信機の機能及び処理の流れを説明する。本実施形態では、車両に、無線信号受信機として本発明に係る無線信号受信機のみが搭載されており、ＦＭラジオのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５およびＶＩＣＳの信号を含むアナログ信号Ａ１を受信する場合について説明する。但し、ＶＩＣＳの周波数帯域は、チャンネルＣＨ３と等しいものとする。なお、アナログ信号Ａ１に含まれるチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号は、ぞれぞれ、信号ＳＡ１〜ＳＡ５である。ＶＩＣＳの信号はチャンネルＣＨ３の信号ＳＡ３に含まれている。
【００２９】
ユーザが無線信号受信機の電源を入れると、増幅器２０１が受信したアナログ信号を増幅し、周波数変換器２０２が増幅されたアナログ信号の周波数を低周波側にシフトする。そして、ＡＤコンバータ２０３が低周波側にシフトされたアナログ信号をデジタル信号に変換する。上述したように、本実施形態ではアナログ信号Ａ１を受信する。そして、当該アナログ信号Ａ１が増幅、低周波数に変換された後、デジタル信号Ｄ１に変換される。なお、デジタル信号Ｄ１に含まれるチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号は、ぞれぞれ、信号ＳＤ１〜ＳＤ５である。
【００３０】
次に、周波数選択部２０４がＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択する。本実施形態では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５のいずれか１つが選択される。
【００３１】
そして、復調部２０５が選択されたチャンネルの信号を復調する。
【００３２】
無線信号受信機の電源が入っている間、周波数選択部２０４は、選択するチャンネル（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５）を切り替え続ける。当該切り替え処理は、時分割で動作されるため、ユーザは、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号が同時に復調されているように感じることができる。
【００３３】
上述したように、本実施形態では、周波数選択部２０４で選択するチャンネルを時分割で切り替えることにより、１つのチューナーで複数のチャンネルの信号を同時に復調することができる。これにより、ユーザがどのチャンネルを聞いていてもＶＩＣＳ情報を受信することができるようになる。
【００３４】
＜変形例１＞
次に、車両が或る放送局の近傍に位置する場合について説明する。
【００３５】
車両（受信局）と複数の放送局との距離が大きく異なる場合、受信信号強度（レベル）に大きな差が生じる。図３の例では、車両５０１と放送局５０２の間の距離が非常に近く（距離Ｌ１）、車両５０１と放送局５０３及び放送局５０４の間の距離（距離Ｌ２及び距
離Ｌ３）が距離Ｌ１に比べて非常に大きい。レベルは距離の二乗に反比例するため、車両と複数の放送局との距離がある程度離れていれば、車両と各放送局との距離に多少の違いがあったとしても、受信した信号のレベルに大きな差は生じないが、放送局の近くでは、車両と各放送局との距離が少し異なるだけで、受信した信号のレベルに大きな差が生じてしまう。
【００３６】
その結果、図４（ａ）に示すように、車両５０１が受信するアナログ信号Ａ２における、放送局５０２から発信された信号Ａ５０２のレベルは非常に強く、放送局５０３及び放送局５０４から発信された信号Ａ５０３及び信号Ａ５０４のレベルは信号Ａ５０２に比べて非常に弱いものとなる。最も強いレベルを示す信号Ａ５０２と２番目に強いレベルを示す信号Ａ５０４のレベル差Ｄ１がＡＤコンバータ２０３のダイナミックレンジを超えている場合、ＡＤ変換後には放送局５０２からの信号しか検出できなくなってしまう。この問題は、ＡＤコンバータ２０３として、ダイナミックレンジの広いＡＤコンバータを用いることにより解消することができるが、装置が大掛かりになり、コストの増大を招いてしまう。
【００３７】
変形例１では、図５のブロック図に示すように、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１がフィルタ６０１を更に備える構成を考える。なお、図１のブロック図に示す機能と同じ機能については同じ符号を付け、その説明は省略する。
【００３８】
フィルタ６０１は、受信したアナログ信号における所定のチャンネルの信号のレベルを低下させる機能である。フィルタ６０１としては、ノッチフィルタなどの既存のフィルタ回路を適用すればよい。具体的には、フィルタ６０１は、所定の周波数を中心として１チャンネル分の周波数帯域（１００ｋＨｚ程度）の信号のレベルを低下させる。当該所定の周波数（阻止周波数）は、どのように設定してもよい。
【００３９】
フィルタ６０１の周波数帯域が信号Ａ５０２（図４（ａ））のチャンネルと一致していれば、当該信号Ａ５０２のレベルを低下させることができ、アナログ信号Ａ２を図４（ｂ）に示すアナログ信号Ａ３のように変換することができる。これにより、受信した全ての信号をダイナミックレンジ内に納めることができるため、コストの増大を招くことなく全ての信号を復調することができる。
【００４０】
以下に、変形例１の無線信号受信機の機能及び処理の流れを説明する。変形例１でも、これまでの説明と同様に、車両がＦＭラジオのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５のアナログ信号Ａ１を受信する場合について説明する。
【００４１】
ユーザが無線信号受信機の電源を入れると、増幅器２０１が受信したアナログ信号を増幅し、周波数変換器２０２が増幅されたアナログ信号の周波数を低周波側にシフトする。ただし、本実施形態では、初期状態での局部発振器３０１のローカル周波数を７０ＭＨｚとする。つまり、７６〜９０ＭＨｚのアナログ信号Ａ１は、周波数変換器２０２により、６〜２０ＭＨｚ（（７６−７０）〜（９０−７０）ＭＨｚ）のアナログ信号に変換される。
【００４２】
次に、フィルタ６０１が、周波数変換されたアナログ信号における所定のチャンネルの信号のレベルを低下させる。本実施形態では、阻止周波数を２１ＭＨｚとする。そのため、この段階では、レベルの低下は行われない。
【００４３】
そして、ＡＤコンバータ２０３が、フィルタ処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００４４】
次に、周波数選択部２０４がＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択し、復調部２０５が当該選択されたチャンネルの信号を復調する。
【００４５】
そして、無線信号受信機の電源が入っている間、周波数選択部２０４は、選択するチャンネル（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５）を時分割で切り替え続ける。
【００４６】
このとき、信号の無いチャンネルがある場合、それは「信号間のレベル差がＡＤコンバータ２０３のダイナミックレンジを超えている」ということを意味する。その場合には、全てのチャンネルの中で最も強いレベルを示す信号のチャンネルを、フィルタ６０１の周波数帯域に一致させる。具体的には、局部発振器３０１のローカル周波数を変更することにより、最も強いレベルを示す信号の周波数をフィルタ６０１の阻止周波数に一致させる。ローカル周波数を変更すると同時に周波数選択部２０４に設定されているチャンネルの周波数も変更される。例えば、初期状態のローカル周波数に＋３ＭＨｚの変更がなされる場合には、周波数選択部２０４に設定されているチャンネルにも＋３ＭＨｚの変更がなされる。
【００４７】
図６は、周波数変換されたアナログ信号におけるチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号と、フィルタの阻止周波数とを、横軸を周波数、縦軸をレベルとするグラフに示した図である（簡単のため、各信号を棒グラフで表している）。図６の例では、チャンネルＣＨ５の信号が１８ＭＨｚで最も強いレベルを示している。そこで、局部発振器３０１のローカル周波数を６７ＭＨｚにする。それにより、１８ＭＨｚの信号は２１ＭＨｚの信号に変換され、当該信号のレベルを低下させることができ、ひいてはＡＤコンバータ２０３のダイナミックレンジを超えることなく、全ての信号をＡＤ変換することができる。
【００４８】
上述したように、変形例１では、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１にフィルタ６０１を更に備えることによって、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号のレベルを低下させることができる。これにより、ＡＤ変換による信号の消滅を減らすことができる。
【００４９】
＜変形例２＞
次に、車両の近傍の放送局から複数チャンネルの信号が発信されている場合について説明する。例えば、東京タワーは、７６〜９０ＭＨｚの周波数帯域で６つのチャンネルの信号を発信しているため、東京タワーの近くで遠くの放送局から発信されているチャンネルの信号を復調するには、東京タワーから発信されている６つのチャンネルの信号のレベルを下げる必要がある。
【００５０】
そこで、変形例２では、図７のブロック図に示すように、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１が複数のフィルタ１００１とフィルタ選択部１００２を更に備える構成を考える。なお、図１または図７のブロック図に示す機能と同じ機能については同じ符号を付け、その説明は省略する。
【００５１】
複数のフィルタ１００１は、フィルタ６０１と同様の機能である。複数のフィルタ１００１の周波数帯域は、ぞれぞれ、受信した信号のチャンネルに対応している。
【００５２】
フィルタ選択部１００２は、複数のフィルタ１００１から、フィルタ処理に用いるフィルタを選択する機能である。フィルタ選択部１００２としては、既存のスイッチ回路を適用すればよい。
【００５３】
図８は、複数のフィルタ１００１とフィルタ選択部１００２の一例を示す図である。図８の例では、１つのフィルタに対して１つの切替スイッチが接続されている。当該切替ス
イッチは、そのフィルタをフィルタ処理に用いるか否かを選択する役目を担っている。当該スイッチがフィルタ側と接続されているとき、そのフィルタはフィルタ処理に用いられる。このスイッチの切り替えを、各フィルタについて行う。すなわち、ＡＤコンバータのダイナミックレンジの超過を招くチャンネルに対応するフィルタにのみフィルタ処理がなされるようにスイッチを切り替える。これにより、近い放送局が複数あっても全ての信号を復調することができるようになる。
【００５４】
以下に、変形例２の無線信号受信機の機能及び処理の流れを説明する。変形例２でも、これまでの説明と同様に、車両がＦＭラジオのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５のアナログ信号Ａ１を受信する場合について説明する。
【００５５】
ユーザが無線信号受信機の電源を入れると、増幅器２０１が受信したアナログ信号を増幅し、周波数変換器２０２が増幅されたアナログ信号の周波数を低周波側にシフトする。
【００５６】
図９（ａ）は、低周波側にシフトされたアナログ信号を、横軸を周波数、縦軸をレベルとするグラフに示した図である（簡単のため、各信号を棒グラフで表している）。図９の例では、チャンネルＣＨ３及びチャンネルＣＨ５の信号のレベルが、他の信号（チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、及びチャンネルＣＨ４の信号）のレベルに比べ非常に強く、ダイナミックレンジの超過を招く。本実施形態では、以後の処理でチャンネルＣＨ３及びチャンネルＣＨ５の信号のレベルを低下する。
【００５７】
次に、フィルタ選択部１００１で選択されたフィルタが、周波数変換されたアナログ信号の所定のチャンネルの信号のレベルを低下させる。本実施形態では、図８に示す全てのスイッチがフィルタを選択していない状態をフィルタ選択部の初期状態とする。そのため、この段階で選択されているフィルタは無く、レベルの低下も行われない。
【００５８】
そして、ＡＤコンバータ２０３が、フィルタ処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００５９】
次に、周波数選択部２０４がＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択し、復調部２０５が当該選択されたチャンネルの信号を復調する。
【００６０】
そして、無線信号受信機の電源が入っている間、周波数選択部２０４は、選択するチャンネル（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５）を時分割で切り替え続ける。
【００６１】
このとき、信号の無いチャンネルがある場合には、全てのチャンネルの中で最も強いレベルを示すチャンネルに対応するフィルタのスイッチを切り替える。最も強いレベルを示すチャンネルが複数ある場合には、対応する複数のスイッチを切り替える。このスイッチの切り替えを繰り返すことにより、ダイナミックレンジ超過を招く信号が複数あっても、それらの信号を低下させることができる。
【００６２】
図９（ａ）の例では、チャンネルＣＨ５の信号のレベルが最も強いため、チャンネルＣＨ５に対応するスイッチを切り替える。これにより、チャンネルＣＨ５の信号のレベルが低下される（図９（ｂ））。しかし、チャンネルＣＨ３の信号のレベルは強いままであるので、信号の無いチャンネルが存在してしまう。そこで、チャンネルＣＨ３に対応するスイッチが切り替えられ、チャンネルＣＨ３の信号のレベルが低下される（図９（ｃ））。これにより、全ての信号をダイナミックレンジ内に納めることができる。
【００６３】
上述したように、変形例２では、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１に複数のフィルタ
１００１とフィルタ選択部１００２を更に備えることによって、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号が複数存在していても、それらの信号のレベルを低下させることができる。これにより、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、本発明をＦＭラジオ放送の受信機に適用した場合について説明したが、ＦＭラジオ放送に限らず、周波数帯域の異なる複数のチャンネルが利用される無線信号受信機であれば、地上デジタルテレビ放送や、ＦＤＭＡ方式の通信など、どのようなものに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、周波数選択部の切り替え処理をアナログ的に示した図である。
【図３】図３は、受信局と放送局の距離と、受信信号強度の関係を表す図である。
【図４】図４は、変形例１のフィルタ処理の一例を示す図である。
【図５】図５は、変形例１の無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、局部発振器のローカル周波数の制御方法を示す図である。
【図７】図７は、変形例２の無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、複数のフィルタとフィルタ選択部の一例を示す図である。
【図９】図９は、フィルタ選択処理及びフィルタ処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０１ 広帯域ＲＦフロントエンド部
１０２ デジタルベースバンド部
２０１ 増幅器
２０２ 周波数変換器
２０３ ＡＤコンバータ
２０４ 周波数選択部
２０５ 復調部
３０１ 局部発振器
３０２ ミクサ
４０１〜４０５ バンドパスフィルタ
４０６〜４１０ スイッチ
５０１ 車両
５０２〜５０４ 発信局
６０１，１００１ フィルタ
１００２ フィルタ選択部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を受信、復調する無線信号受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に、渋滞情報、所定の位置までの所要時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置情報、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報などを知らせる道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）が普及している（以後、ＶＩＣＳによって提供される情報をＶＩＣＳ情報という）。
【０００３】
ＶＩＣＳは、財団法人道路交通情報通信システムセンター（ＶＩＣＳセンター）が収集、処理、編集した道路交通情報を通信・放送メディアによって送信し、カーナビゲーションなどの車載装置に文字や図形（地図など）として表示させるシステムである。
【０００４】
ＶＩＣＳ情報は、電波ビーコンや光ビーコン、ＦＭ多重放送などを用いた手法により、提供される。これらの手法は、それぞれ用途（役割）が異なる。電波ビーコンは、主に高速道路上に設置されており、ビーコンの設置位置から約７０ｍの範囲にいる車両に対して、その設置位置から約２００ｋｍ前方までの高速道路情報を提供する。光ビーコンは、主に主要幹線道路上に設置されており、ビーコンの設置位置から約３．５ｍの範囲にいる車両に対して、その設置位置から約１０〜３０ｋｍ前方までの一般道路情報を提供する。ＦＭ多重放送は、使用する周波数帯が７６〜９０ＭＨｚ（地域によって異なる）で、放送局の設置位置からおよそ一都道府県の広さの範囲にいる車両に対して（電波ビーコン及び光ビーコンに比べて発信範囲が非常に広い）、高速道路と一般道路を網羅する情報を提供する。
【０００５】
ＦＭ多重放送を利用したＶＩＣＳ情報は、ＮＨＫ−ＦＭの放送波に多重化して提供されており、車両（の運転手）がＮＨＫ以外のチャンネルを聞いている場合にＶＩＣＳ情報を受信することができないという問題がある。
【０００６】
このような問題は、車両にＦＭラジオのチューナーが２つ搭載されていれば解消することができる（現に、高級車などにはチューナーが２つ搭載されているものもあり、車両に搭載されているチューナーとは別に、カーナビゲーション装置にチューナーが搭載されているものなどもある）。しかし、チューナーが２つ搭載されている車両というのは極めて稀であり、車両に初めから付属しているカーナビゲーション装置にはチューナーが付属していないことが多い。また、車両にチューナーを２つ備えることは、コストの増大を招くため、好ましくない。そのため、チューナーの数を増やすことなく（１つのチューナーで）、複数のチャンネルの信号を同時に復調する技術が望まれている。
【０００７】
このような無線信号の受信・復調に関する従来技術としては、特許文献１〜３がある。
【特許文献１】特開平７−７９１７６号公報
【特許文献２】特開平１１−８８２２０号公報
【特許文献３】特開２００２−１９８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、１つのチューナーで複数のチャンネルの信号を同時に復調する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。
【００１０】
本発明に係る無線信号受信機は、広帯域ＲＦフロントエンド部とデジタルベースバンド部を備える無線信号受信機であって、前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、複数の周波数帯域の信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するものであり、前記デジタルベースバンド部は、前記デジタル信号から、所定の周波数帯域を選択する周波数選択手段と、前記選択された周波数帯域の信号を復調する復調手段と、を備え、前記周波数選択手段は、時分割で多重動作することにより、選択する周波数帯域を切り替えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線信号受信機では、複数の周波数帯域を切り替え、それぞれの周波数帯域の信号を選択・復調することによって、１つのチューナーで複数の周波数帯域（チャンネル）の信号を復調することができる。更に、当該切り替えを時分割で多重に行うことによって、複数のチャンネルの信号を同時に復調することができる。すなわち、ユーザは、ＮＨＫ以外のチャンネルを聞いていても、ＶＩＣＳ情報を取得することができる。
【００１２】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、前記受信したアナログ信号における所定の周波数帯域の信号のレベルを低下させるフィルタと、前記フィルタによる処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、を備えることが好ましい。これにより、受信局と放送局の位置関係によらず、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００１３】
例えば、放送局Ｘの近傍で遠方の放送局Ｙの信号も受信したい場合、放送局Ｘから発信される信号と放送局Ｙから発信される信号の受信信号強度に大きなレベル差が生じる。このレベル差がＡＤコンバータのダイナミックレンジを超えると、遠方の放送局の信号はＡＤ変換後に検出できなくなり、近傍の放送局の信号しか復調できなくなってしまう（ダイナミックレンジの広いＡＤコンバータを用いることにより、この問題は解消されるが、装置が大掛かりになり、コストの増大を招く）。そこで、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号のレベルを低下させ、チャンネル間のレベル差を小さくすることにより、コストの増大を招くことなく、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００１４】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、前記受信したアナログ信号の周波数を変換する変換器を更に備え、前記変換器は、前記アナログ信号において最も強いレベルを示す信号の周波数帯域が前記フィルタの周波数帯域と一致するように、前記アナログ信号の周波数を変換し、前記フィルタは、前記変換されたアナログ信号に対してフィルタ処理を行い、前記周波数選択手段は、前記変換器による周波数の変換量に応じて、選択する周波数帯域を低周波又は高周波側へシフトすることが好ましい。受信したアナログ信号において、最も強いレベルの信号と最も弱いレベルの信号とのレベル差がダイナミックレンジ内に納まっていれば、ダイナミックレンジの超過という問題は解消される。そこで、最も強いレベルの信号の周波数帯域をフィルタの周波数帯域と一致させる。これにより、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号のレベルを低下することができるため、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００１５】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、それぞれ低下させる周波数帯域が異なる複数のフィルタと、前記複数のフィルタから、フィルタ処理に用いるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、を更に備えることが好ましい。これにより、受信局の近傍の放送局が、複数の周波数帯域の信号を発信しているような場合でも（例えば、東京タワーは、７６〜９０ＭＨｚの周波数帯域のうち、６つの周波数帯域の信号を発信している）、それら複数の周波数帯域の信号を低下させることにより、全てのチャンネルの信号を復調することができるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る無線信号受信機では、１つのチューナーで複数のチャンネルの信号を同時に復調することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００１８】
＜装置構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。この無線信号受信機は、無線信号を受信、復調する装置であり、１つのチューナーで複数の周波数帯域（チャンネル）の信号を同時に復調することができる。本実施形態では、一例として、ＦＭラジオ放送の周波数帯域（日本国内では７６〜９０ＭＨｚ）の無線信号を受信する場合について説明する。
【００１９】
無線信号受信機は、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１とデジタルベースバンド部１０２を備える（図１参照）。以下にそれぞれの機能及び構成について説明する。
【００２０】
＜広帯域ＲＦフロントエンド部＞
広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は、複数のチャンネルの信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する機能である。本実施形態では、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１は、図１に示す増幅器２０１、周波数変換器２０２、及び、ＡＤコンバータ２０３から構成される。
【００２１】
増幅器２０１は、受信したアナログ信号を増幅する機能である。増幅器２０１としては、高周波増幅器等、既存の技術を適用すればよい。
【００２２】
周波数変換器２０２は、増幅器２０１で増幅されたアナログ信号の周波数をより低い周波数に変換する機能である。周波数変換器２０２は、例えば、局部発振器３０１とミクサ３０２を組み合わせることによって構成される。アナログ信号は、局部発振器３０１のローカル周波数分だけ低周波側にシフトされる。
【００２３】
ＡＤコンバータ２０３は、周波数変換器２０２で変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する機能である。ＡＤコンバータとしては、既存のＡＤコンバータを適用すればよい。
【００２４】
＜デジタルベースバンド部＞
デジタルベースバンド部１０２は、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１（具体的にはＡＤコンバータ２０３）から出力されたデジタル信号から複数のチャンネルの信号を同時に復調する機能である。このデジタルベースバンド部１０２は、図１に示す周波数選択部２０４と復調部２０５から構成される。なお、デジタルベースバンド部１０２での処理は、デジタル処理であり、例えば、当該処理のほとんどをソフトウエアで実現することができる。
【００２５】
周波数選択部２０４は、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択する機能である。所定のチャンネルは、予め定められた複数のチャンネルのうちのいずれか１つであり、周波数選択部２０４は、時分割で多重動作することにより、選択するチャンネルを切り替える。なお、予め定められた複数のチャンネルは、例えば、その地域の放送局から発信されている信号のチャンネルなどである。
【００２６】
周波数選択部２０４における周波数選択処理は、アナログ的には、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）などの既存のフィルタ回路に対応する。図２は、周波数選択部２０４の切り替え処理をアナログ的に表現した図である。図２に示すように、切り替え処理は、バンドパスフィルタ４０１〜４０５のそれぞれに対応して接続されたスイッチ４０６〜４１０のＯＮ／ＯＦＦを時分割で切り替えることによりなされる。バンドパスフィルタ４０１〜４０５は、それぞれ異なるチャンネルに対応しており、図２の例では、その地域で発信されている信号のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５にそれぞれ対応している。
【００２７】
復調部２０５は、周波数選択部２０４で選択されたチャンネルの信号を復調する機能である。
【００２８】
＜無線信号受信・復調機能＞
以下に、無線信号受信機の機能及び処理の流れを説明する。本実施形態では、車両に、無線信号受信機として本発明に係る無線信号受信機のみが搭載されており、ＦＭラジオのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５およびＶＩＣＳの信号を含むアナログ信号Ａ１を受信する場合について説明する。但し、ＶＩＣＳの周波数帯域は、チャンネルＣＨ３と等しいものとする。なお、アナログ信号Ａ１に含まれるチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号は、ぞれぞれ、信号ＳＡ１〜ＳＡ５である。ＶＩＣＳの信号はチャンネルＣＨ３の信号ＳＡ３に含まれている。
【００２９】
ユーザが無線信号受信機の電源を入れると、増幅器２０１が受信したアナログ信号を増幅し、周波数変換器２０２が増幅されたアナログ信号の周波数を低周波側にシフトする。そして、ＡＤコンバータ２０３が低周波側にシフトされたアナログ信号をデジタル信号に変換する。上述したように、本実施形態ではアナログ信号Ａ１を受信する。そして、当該アナログ信号Ａ１が増幅、低周波数に変換された後、デジタル信号Ｄ１に変換される。なお、デジタル信号Ｄ１に含まれるチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号は、ぞれぞれ、信号ＳＤ１〜ＳＤ５である。
【００３０】
次に、周波数選択部２０４がＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択する。本実施形態では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５のいずれか１つが選択される。
【００３１】
そして、復調部２０５が選択されたチャンネルの信号を復調する。
【００３２】
無線信号受信機の電源が入っている間、周波数選択部２０４は、選択するチャンネル（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５）を切り替え続ける。当該切り替え処理は、時分割で動作されるため、ユーザは、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号が同時に復調されているように感じることができる。
【００３３】
上述したように、本実施形態では、周波数選択部２０４で選択するチャンネルを時分割で切り替えることにより、１つのチューナーで複数のチャンネルの信号を同時に復調することができる。これにより、ユーザがどのチャンネルを聞いていてもＶＩＣＳ情報を受信することができるようになる。
【００３４】
＜変形例１＞
次に、車両が或る放送局の近傍に位置する場合について説明する。
【００３５】
車両（受信局）と複数の放送局との距離が大きく異なる場合、受信信号強度（レベル）に大きな差が生じる。図３の例では、車両５０１と放送局５０２の間の距離が非常に近く（距離Ｌ１）、車両５０１と放送局５０３及び放送局５０４の間の距離（距離Ｌ２及び距
離Ｌ３）が距離Ｌ１に比べて非常に大きい。レベルは距離の二乗に反比例するため、車両と複数の放送局との距離がある程度離れていれば、車両と各放送局との距離に多少の違いがあったとしても、受信した信号のレベルに大きな差は生じないが、放送局の近くでは、車両と各放送局との距離が少し異なるだけで、受信した信号のレベルに大きな差が生じてしまう。
【００３６】
その結果、図４（ａ）に示すように、車両５０１が受信するアナログ信号Ａ２における、放送局５０２から発信された信号Ａ５０２のレベルは非常に強く、放送局５０３及び放送局５０４から発信された信号Ａ５０３及び信号Ａ５０４のレベルは信号Ａ５０２に比べて非常に弱いものとなる。最も強いレベルを示す信号Ａ５０２と２番目に強いレベルを示す信号Ａ５０４のレベル差Ｄ１がＡＤコンバータ２０３のダイナミックレンジを超えている場合、ＡＤ変換後には放送局５０２からの信号しか検出できなくなってしまう。この問題は、ＡＤコンバータ２０３として、ダイナミックレンジの広いＡＤコンバータを用いることにより解消することができるが、装置が大掛かりになり、コストの増大を招いてしまう。
【００３７】
変形例１では、図５のブロック図に示すように、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１がフィルタ６０１を更に備える構成を考える。なお、図１のブロック図に示す機能と同じ機能については同じ符号を付け、その説明は省略する。
【００３８】
フィルタ６０１は、受信したアナログ信号における所定のチャンネルの信号のレベルを低下させる機能である。フィルタ６０１としては、ノッチフィルタなどの既存のフィルタ回路を適用すればよい。具体的には、フィルタ６０１は、所定の周波数を中心として１チャンネル分の周波数帯域（１００ｋＨｚ程度）の信号のレベルを低下させる。当該所定の周波数（阻止周波数）は、どのように設定してもよい。
【００３９】
フィルタ６０１の周波数帯域が信号Ａ５０２（図４（ａ））のチャンネルと一致していれば、当該信号Ａ５０２のレベルを低下させることができ、アナログ信号Ａ２を図４（ｂ）に示すアナログ信号Ａ３のように変換することができる。これにより、受信した全ての信号をダイナミックレンジ内に納めることができるため、コストの増大を招くことなく全ての信号を復調することができる。
【００４０】
以下に、変形例１の無線信号受信機の機能及び処理の流れを説明する。変形例１でも、これまでの説明と同様に、車両がＦＭラジオのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５のアナログ信号Ａ１を受信する場合について説明する。
【００４１】
ユーザが無線信号受信機の電源を入れると、増幅器２０１が受信したアナログ信号を増幅し、周波数変換器２０２が増幅されたアナログ信号の周波数を低周波側にシフトする。ただし、本実施形態では、初期状態での局部発振器３０１のローカル周波数を７０ＭＨｚとする。つまり、７６〜９０ＭＨｚのアナログ信号Ａ１は、周波数変換器２０２により、６〜２０ＭＨｚ（（７６−７０）〜（９０−７０）ＭＨｚ）のアナログ信号に変換される。
【００４２】
次に、フィルタ６０１が、周波数変換されたアナログ信号における所定のチャンネルの信号のレベルを低下させる。本実施形態では、阻止周波数を２１ＭＨｚとする。そのため、この段階では、レベルの低下は行われない。
【００４３】
そして、ＡＤコンバータ２０３が、フィルタ処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００４４】
次に、周波数選択部２０４がＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択し、復調部２０５が当該選択されたチャンネルの信号を復調する。
【００４５】
そして、無線信号受信機の電源が入っている間、周波数選択部２０４は、選択するチャンネル（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５）を時分割で切り替え続ける。
【００４６】
このとき、信号の無いチャンネルがある場合、それは「信号間のレベル差がＡＤコンバータ２０３のダイナミックレンジを超えている」ということを意味する。その場合には、全てのチャンネルの中で最も強いレベルを示す信号のチャンネルを、フィルタ６０１の周波数帯域に一致させる。具体的には、局部発振器３０１のローカル周波数を変更することにより、最も強いレベルを示す信号の周波数をフィルタ６０１の阻止周波数に一致させる。ローカル周波数を変更すると同時に周波数選択部２０４に設定されているチャンネルの周波数も変更される。例えば、初期状態のローカル周波数に＋３ＭＨｚの変更がなされる場合には、周波数選択部２０４に設定されているチャンネルにも＋３ＭＨｚの変更がなされる。
【００４７】
図６は、周波数変換されたアナログ信号におけるチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５の信号と、フィルタの阻止周波数とを、横軸を周波数、縦軸をレベルとするグラフに示した図である（簡単のため、各信号を棒グラフで表している）。図６の例では、チャンネルＣＨ５の信号が１８ＭＨｚで最も強いレベルを示している。そこで、局部発振器３０１のローカル周波数を６７ＭＨｚにする。それにより、１８ＭＨｚの信号は２１ＭＨｚの信号に変換され、当該信号のレベルを低下させることができ、ひいてはＡＤコンバータ２０３のダイナミックレンジを超えることなく、全ての信号をＡＤ変換することができる。
【００４８】
上述したように、変形例１では、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１にフィルタ６０１を更に備えることによって、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号のレベルを低下させることができる。これにより、ＡＤ変換による信号の消滅を減らすことができる。
【００４９】
＜変形例２＞
次に、車両の近傍の放送局から複数チャンネルの信号が発信されている場合について説明する。例えば、東京タワーは、７６〜９０ＭＨｚの周波数帯域で６つのチャンネルの信号を発信しているため、東京タワーの近くで遠くの放送局から発信されているチャンネルの信号を復調するには、東京タワーから発信されている６つのチャンネルの信号のレベルを下げる必要がある。
【００５０】
そこで、変形例２では、図７のブロック図に示すように、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１が複数のフィルタ１００１とフィルタ選択部１００２を更に備える構成を考える。なお、図１または図７のブロック図に示す機能と同じ機能については同じ符号を付け、その説明は省略する。
【００５１】
複数のフィルタ１００１は、フィルタ６０１と同様の機能である。複数のフィルタ１００１の周波数帯域は、ぞれぞれ、受信した信号のチャンネルに対応している。
【００５２】
フィルタ選択部１００２は、複数のフィルタ１００１から、フィルタ処理に用いるフィルタを選択する機能である。フィルタ選択部１００２としては、既存のスイッチ回路を適用すればよい。
【００５３】
図８は、複数のフィルタ１００１とフィルタ選択部１００２の一例を示す図である。図８の例では、１つのフィルタに対して１つの切替スイッチが接続されている。当該切替ス
イッチは、そのフィルタをフィルタ処理に用いるか否かを選択する役目を担っている。当該スイッチがフィルタ側と接続されているとき、そのフィルタはフィルタ処理に用いられる。このスイッチの切り替えを、各フィルタについて行う。すなわち、ＡＤコンバータのダイナミックレンジの超過を招くチャンネルに対応するフィルタにのみフィルタ処理がなされるようにスイッチを切り替える。これにより、近い放送局が複数あっても全ての信号を復調することができるようになる。
【００５４】
以下に、変形例２の無線信号受信機の機能及び処理の流れを説明する。変形例２でも、これまでの説明と同様に、車両がＦＭラジオのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５のアナログ信号Ａ１を受信する場合について説明する。
【００５５】
ユーザが無線信号受信機の電源を入れると、増幅器２０１が受信したアナログ信号を増幅し、周波数変換器２０２が増幅されたアナログ信号の周波数を低周波側にシフトする。
【００５６】
図９（ａ）は、低周波側にシフトされたアナログ信号を、横軸を周波数、縦軸をレベルとするグラフに示した図である（簡単のため、各信号を棒グラフで表している）。図９の例では、チャンネルＣＨ３及びチャンネルＣＨ５の信号のレベルが、他の信号（チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、及びチャンネルＣＨ４の信号）のレベルに比べ非常に強く、ダイナミックレンジの超過を招く。本実施形態では、以後の処理でチャンネルＣＨ３及びチャンネルＣＨ５の信号のレベルを低下する。
【００５７】
次に、フィルタ選択部１００１で選択されたフィルタが、周波数変換されたアナログ信号の所定のチャンネルの信号のレベルを低下させる。本実施形態では、図８に示す全てのスイッチがフィルタを選択していない状態をフィルタ選択部の初期状態とする。そのため、この段階で選択されているフィルタは無く、レベルの低下も行われない。
【００５８】
そして、ＡＤコンバータ２０３が、フィルタ処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００５９】
次に、周波数選択部２０４がＡＤコンバータ２０３から出力されたデジタル信号から、所定のチャンネルを選択し、復調部２０５が当該選択されたチャンネルの信号を復調する。
【００６０】
そして、無線信号受信機の電源が入っている間、周波数選択部２０４は、選択するチャンネル（チャンネルＣＨ１〜ＣＨ５）を時分割で切り替え続ける。
【００６１】
このとき、信号の無いチャンネルがある場合には、全てのチャンネルの中で最も強いレベルを示すチャンネルに対応するフィルタのスイッチを切り替える。最も強いレベルを示すチャンネルが複数ある場合には、対応する複数のスイッチを切り替える。このスイッチの切り替えを繰り返すことにより、ダイナミックレンジ超過を招く信号が複数あっても、それらの信号を低下させることができる。
【００６２】
図９（ａ）の例では、チャンネルＣＨ５の信号のレベルが最も強いため、チャンネルＣＨ５に対応するスイッチを切り替える。これにより、チャンネルＣＨ５の信号のレベルが低下される（図９（ｂ））。しかし、チャンネルＣＨ３の信号のレベルは強いままであるので、信号の無いチャンネルが存在してしまう。そこで、チャンネルＣＨ３に対応するスイッチが切り替えられ、チャンネルＣＨ３の信号のレベルが低下される（図９（ｃ））。これにより、全ての信号をダイナミックレンジ内に納めることができる。
【００６３】
上述したように、変形例２では、広帯域ＲＦフロントエンド部１０１に複数のフィルタ
１００１とフィルタ選択部１００２を更に備えることによって、ダイナミックレンジ超過の原因となる信号が複数存在していても、それらの信号のレベルを低下させることができる。これにより、全てのチャンネルの信号を復調することができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、本発明をＦＭラジオ放送の受信機に適用した場合について説明したが、ＦＭラジオ放送に限らず、周波数帯域の異なる複数のチャンネルが利用される無線信号受信機であれば、地上デジタルテレビ放送や、ＦＤＭＡ方式の通信など、どのようなものに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、周波数選択部の切り替え処理をアナログ的に示した図である。
【図３】図３は、受信局と放送局の距離と、受信信号強度の関係を表す図である。
【図４】図４は、変形例１のフィルタ処理の一例を示す図である。
【図５】図５は、変形例１の無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、局部発振器のローカル周波数の制御方法を示す図である。
【図７】図７は、変形例２の無線信号受信機の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、複数のフィルタとフィルタ選択部の一例を示す図である。
【図９】図９は、フィルタ選択処理及びフィルタ処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０１ 広帯域ＲＦフロントエンド部
１０２ デジタルベースバンド部
２０１ 増幅器
２０２ 周波数変換器
２０３ ＡＤコンバータ
２０４ 周波数選択部
２０５ 復調部
３０１ 局部発振器
３０２ ミクサ
４０１〜４０５ バンドパスフィルタ
４０６〜４１０ スイッチ
５０１ 車両
５０２〜５０４ 発信局
６０１，１００１ フィルタ
１００２ フィルタ選択部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域ＲＦフロントエンド部とデジタルベースバンド部を備える無線信号受信機であって、
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、複数の周波数帯域の信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するものであり、
前記デジタルベースバンド部は、
前記デジタル信号から、所定の周波数帯域を選択する周波数選択手段と、
前記選択された周波数帯域の信号を復調する復調手段と、
を備え、
前記周波数選択手段は、時分割で多重動作することにより、選択する周波数帯域を切り替える
ことを特徴とする無線信号受信機。
【請求項２】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、
前記受信したアナログ信号における所定の周波数帯域の信号のレベルを低下させるフィルタと、
前記フィルタによる処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の無線信号受信機。
【請求項３】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、前記受信したアナログ信号の周波数を変換する変換器を更に備え、
前記変換器は、前記アナログ信号において最も強いレベルを示す信号の周波数帯域が前記フィルタの周波数帯域と一致するように、前記アナログ信号の周波数を変換し、
前記フィルタは、前記変換されたアナログ信号に対してフィルタ処理を行い、
前記周波数選択手段は、前記変換器による周波数の変換量に応じて、選択する周波数帯域を低周波又は高周波側へシフトする
ことを特徴とする請求項２に記載の無線信号受信機。
【請求項４】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、
それぞれ低下させる周波数帯域が異なる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタから、フィルタ処理に用いるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、
を更に備える
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の無線信号受信機。
【請求項１】
広帯域ＲＦフロントエンド部とデジタルベースバンド部を備える無線信号受信機であって、
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、複数の周波数帯域の信号を含むアナログ信号を受信し、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するものであり、
前記デジタルベースバンド部は、
前記デジタル信号から、所定の周波数帯域を選択する周波数選択手段と、
前記選択された周波数帯域の信号を復調する復調手段と、
を備え、
前記周波数選択手段は、時分割で多重動作することにより、選択する周波数帯域を切り替える
ことを特徴とする無線信号受信機。
【請求項２】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、
前記受信したアナログ信号における所定の周波数帯域の信号のレベルを低下させるフィルタと、
前記フィルタによる処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の無線信号受信機。
【請求項３】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、前記受信したアナログ信号の周波数を変換する変換器を更に備え、
前記変換器は、前記アナログ信号において最も強いレベルを示す信号の周波数帯域が前記フィルタの周波数帯域と一致するように、前記アナログ信号の周波数を変換し、
前記フィルタは、前記変換されたアナログ信号に対してフィルタ処理を行い、
前記周波数選択手段は、前記変換器による周波数の変換量に応じて、選択する周波数帯域を低周波又は高周波側へシフトする
ことを特徴とする請求項２に記載の無線信号受信機。
【請求項４】
前記広帯域ＲＦフロントエンド部は、
それぞれ低下させる周波数帯域が異なる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタから、フィルタ処理に用いるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、
を更に備える
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の無線信号受信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−５５５５１（Ｐ２００９−５５５５１Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２２７６１（Ｐ２００７−２２２７６１）
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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