调谐器用信号处理电路的制作方法

专利名称：调谐器用信号处理电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调谐器用信号处理电路，特别是一种在被输入的中频信号的载波频率出现偏移的情况下，相应该频率偏移进行信号处理的调谐器用信号处理电路。
背景技术：
AM(调幅)方式，是一种将需要传送的信号(调制信号)加载到广播台所能够发送的频率(载波)的振幅上而进行传送的方法，主要被用在中波无线广播(526.5～1606.5)中。中波广播中所用的频带的电波的特征在于，除了通过地表波传播，特别是在夜间还通过被地上100km附近的电离层(E层)所反射的空间波而传播，能够确保广阔的服务范围，同时对汽车等移动物体也能够提供稳定的服务。
接收AM信号的接收装置中，一般采用超外差检波方式。超外差检波方式是，将广播台所发出的信号和接收装置中所内置的振荡(本地振荡)电路的信号合成，检波该振荡，置换成中频并放大，从而进行解调的方式。它的特点是能够容易的得到高放大增益，且能够容易的防止干扰。另外，接收AM信号的接收电路中需要能够只让期望的广播信号的频率通过的带通滤波器，然而由于不变更滤波器的带域特性而使该中心频率连续变化是非常困难的，因此一般采用使本地振荡频率变化，从而只让变化成一定的频率的中频通过的方法。
接收AM信号的接收装置中，相应从天线输入的接收广播信号电场强度，作为要输出的声音信号的检波信号电平会发生变动，而且很容易发生干扰。
因此，以前有人提案了相应接收广播信号电场强度而变更用来放大接收RF信号的AGC(自动增益控制电路)电路的灵敏度，来抑制干扰的发生的方法。
专利文献1特开平7-22957号公报由于数字信号处理技术的进步，通过模/数转换装置(ADC)将中频数字信号化，通过数字信号处理进行检波，得到解调信号的调谐器用信号处理电路已经被实现了。
这里，作为来自AM调谐器的信号的中频信号的载波频率，一般为450kHz，是通过相应接收的广播信号来对调谐器含有的本地振荡器的频率进行调谐而得到的。用来从中波带域的广播信号的载波得到450kHz的中频的本地振荡器，一般采用10.25MHz的石英谐振器。这是由中波广播台的频率间隔为9kHz而决定的频率。
另外，调谐器之外，例如CDP(光盘播放器)、MDP(小型盘播放器)等数字音频机器，一般用16.9344MHz的石英谐振器工作。因此，通过使调谐器DSP的时钟频率和其他的数字音频机器共通化，能够降低数字信号处理电路以及软件开发的费用。
另外，调谐器用信号处理电路，除了调谐器之外，有些情况下还接收例如CDP(光盘播放器)、MDP(小型盘播放器)等数字音频机器的数字输入，在一个芯片中进行音质校正等处理。这种情况下，如果准备两种时钟频率是比较浪费的，因此要求调谐器用信号处理电路也能够在时钟基准频率下工作。
因此，一般调谐器用信号处理电路和调谐器分别根据不同的独立的石英谐振器的振荡频率而工作。实际的产品中，两者的振荡频率，由于石英谐振器的个体差别以及环境温度等因素，有时会产生偏移。
在调谐器用信号处理电路的检波处理中，当所输入的中间信号的载波频率相对于调谐器用信号处理电路的时钟频率发生偏移后，会成为导致解调信号的SN比的恶化以及邻信道干扰检测精度的恶化而引起干扰增加的原因。

发明内容
因此，本发明提供一种检测出调谐器所输入的中频信号的载波频率的偏移，根据该偏移量进行信号处理的相关频率滤波器的控制的调谐器用信号处理电路。
本发明的调谐器用信号处理电路的特征在于，是一种被输入接收广播信号和第1本地振荡器的本地振荡频率信号的混频而产生的中频(IF)信号，对上述IF信号进行检波并解调的调谐器用信号处理电路；包括根据第2本地振荡器的时钟信号而工作且检波上述IF信号的检波器，以及检测出上述IF信号的载波和上述时钟信号的频率差且输出IF频率偏移信号的频率偏移检测器；上述频率偏移检测器包括抽出上述IF信号的载波成分的检测器带通滤波器(BPF)，根据上述时钟信号统计通过上述检测器BPF的上述IF信号的载波频率的频率计数器，以及根据上述所统计的频率和上述时钟信号频率的差而输出IF频率偏移信号的IF频率偏移信号输出器；根据上述IF频率偏移信号，控制上述调谐器用信号处理电路的工作中的频率选择特性。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，也能够根据该偏移量对调谐器用信号处理电路的频率滤波器的频率选择特性进行最佳控制，从而能够抑制解调信号的音质的低下。
另外，上述调谐器用信号处理电路中，最好还包括向只让上述输入IF信号中给定频率的信号通过的检波器输出的IF信号BPF，根据上述IF频率偏移信号，控制上述IF信号BPF的中心频率或频带宽度。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，由于能够排除期望的广播信号以外的信号，从而能够抑制广播信号接收增益、选择性以及抗干扰特性的低下。
另外，最好还包括从上述IF信号中检测出邻信道干扰信号的邻信道干扰检测器，根据上述检测出来的邻信道干扰波信息，控制上述IF信号BPF的中心频率或频带宽度，根据上述IF频率偏移信号，控制上述邻信道干扰波检测器的检测频率范围。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，也能够防止邻信道干扰信号的检测精度的恶化，从而能够抑制邻信道干扰的排除特性的低下。
另外，上述检波器最好是采用PLL(锁相环)的同步检波器，根据上述IF频率偏移信号，控制上述PLL的环路滤波器以及VOC(电压控制振荡器Voltage Controlled Oscillator)的特性。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，也能够抑制检波特性的低下。
另外，最好还包括根据上述输入的IF信号输出信号测量信号的信号测量器，以及根据上述信号测量信号对解调后的信号的音质进行校正的音质校正器，上述信号测量器中，包括只让上述输入IF信号中给定频率的信号通过的信号测量器检测用BPF，根据上述IF频率偏移信号，控制信号测量器检测用BPF的中心频率。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，也能够防止信号测量检测的精度的恶化，从而能够抑制音质校正特性的低下。
如上所述的本发明，包括根据第2本地振荡器的时钟信号而工作的检波上述IF信号的检波器，以及检测出上述IF信号的载波和上述时钟信号的频率差且输出IF频率偏移信号的频率偏移检测器；上述频率偏移检测器包括抽出上述IF信号的载波成分的检测器带通滤波器(BPF)，根据上述时钟信号统计通过上述检测器BPF的上述IF信号的载波频率的频率计数器，以及根据上述所统计的频率和上述时钟信号频率的差而输出IF频率偏移信号的IF频率偏移信号输出器；根据上述IF频率偏移信号，控制上述检波器的动作的相关频率选择特性。因此，即使调谐器所输入的中频信号的载波频率产生了偏移，也能够抑制检波特性等的低下。


图1为说明本发明的实施方式的相关调谐器DSP10的构成的示意图。
图2为说明采用PLL的AM检波器的构成的示意图。
图中1接收电路，10调谐器DSP，12模数转换器，16检波器，18音质校正器，20邻信道干扰检测器，24信号测量器，26信号测量器检测用BPF，30、108石英谐振器，32、110 PLL，40检测器，42检测器BPF，44频率计数器，46信号输出器，50同步检波器，52移相器，56相位比较器，58环路滤波器，100调谐器部，102天线，104混频器，106IF部，108石英谐振器。
具体实施例方式
下面对照

本发明的具体实施方式
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图1为说明本发明的实施方式的相关AM接收电路1的构成的示意图。
AM接收电路1分为，接收广播信号并输出IF信号的调谐器部100，和接收上述IF信号的作为调谐器用信号处理电路的调谐器DSP(数字信号处理器)10这两大部分。
调谐器部100，由接收广播信号的天线102，将该广播信号变换成载波频率450kHz的中频(IF)信号的混频器104，以及放大混频器104所输出的IF信号的IF部106。这里，在混频器104中，为了将所期望的广播台的载波频率变换成IF信号载波频率，被输入来自能够调谐振荡频率的本地振荡器的本地振荡信号。本地振荡器由固有振荡频率为10.25MHz的第1石英谐振器108以及第1PLL110所构成。
这里，将IF信号的载波频率设为450kHz，但在和FM调谐器共享一部分电路的情况下，也可以先向上变换成10.7MHz，使FM调谐器的IF信号和载波频率一致。
调谐器DSP10，接收调谐器部100的IF信号输出，由模数转换器(ADC)将该IF信号数字信号化，由检波器16解调该调制信号。解调出来的声音信号，最好由音质校正器18相应接收广播信号电场强度等，校正成听起来舒服的音质。
调谐器DSP10，根据时钟信号而工作，时钟信号由固有振荡频率为16.9344MHz的第2石英谐振器30以及第2PLL32所构成。ADC12根据时钟信号将被输入的模拟IF信号数字信号化。
这里，本发明中的特征部分是，调谐器DSP10具有用来检测IF频率的载波频率的偏移的频率偏移检测器40，根据检测出来的偏移量，进行对调谐器DSP10的信号处理的相关频率滤波器的控制。该控制既可以和IF频率偏移信号成比例的进行，又可以是切换预先备有的多个特性不同的滤波器的构成。
频率偏移检测器40接收来自ADC12的数字信号，首先，由检测器BPF42，抽出IF信号载波的中心频率附近的频率带域。接着，由频率计数器44根据时钟信号统计IF信号载波的频率。IF频率偏移信号输出器46，根据该统计出来的IF信号的载波频率和上述时钟信号的频率之间的差，输出IF频率偏移信号。这些功能既可以在调谐器DSP10中由各个硬件模块进行，又可以由软件进行。
调谐器DSP10，根据该IF频率偏移信号，控制上述DSP的动作的相关频率选择特性。
根据该构成，即使IF信号的载波频率发生了偏移，也能够根据该偏移量来对调谐器DSP的频率滤波器的频率选择特性进行最佳控制，从而能够抑制解调信号的音质低下。
调谐器DSP10的动作的相关频率选择特性，例如在调谐器DSP10包括ADC12以及用来从检波器16之间抽出IF信号的载波频率成分的IF-BPF14的情况下，为该IF-BPF14的中心频率或选择频带宽度。通常，IF-BPF14以450kHz为中心设定频带宽度为±7.5kHz而抽出双边带(DSB)信号。这里，在邻信道干扰波很强的情况下，有时会从单边带(SSB)信号进行检波。这时，使IF-BPF14的频率选择范围为(450-7.5)～450kHz，或450k～(450+7.5)Hz来进行控制。
这里，在IF信号的载波频率发生了偏移的情况下，IF-BPF14接收IF频率偏移信号，根据IF偏移量控制上述IF信号BPF的中心频率或频带宽度。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，由于能够排除期望的广播信号以外的信号，从而能够抑制广播信号接收增益、选择性以及干扰排除特性的低下。
另外，调谐器DSP10的动作的相关频率选择特性，例如在调谐器DSP10包括检测来自ADC12的输出的邻信道干扰的邻信道干扰检测器20的情况下，为该邻信道干扰检测器的检测频率范围。
邻信道干扰检测器20所检测出来的邻信道干扰波信息，被输入到IF-BPF14中，IF-BPF14根据邻信道干扰波信息，控制IF-BPF特性。
这里，在IF信号的载波频率发生了偏移的情况下，邻信道干扰检测器20接收IF频率偏移信号，使作为邻信道干扰而检测出来的检测频率范围追随IF载波频率。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，也能够以很高的精度进行邻信道干扰信号的检测，从而能够进行良好的邻信道干扰的排除处理。
另外，调谐器DSP10的动作的相关频率选择特性，例如在像图2所示的那样检波器16为采用PLL(锁相环)的同步检波器的情况下，为该PLL的环路滤波器以及VCO的频率特性。
接下来对照图2说明同步检波方法。IF-BPF14所输出的IF信号被输入到同步检波器50以及相位比较器56中。相位比较56与VCO54通过环路滤波器58构成PLL，通过90°移相器52生成和输入的IF信号的载波位相相差90°的信号。同步检波器50，解调通过IF信号以及该和IF信号的载波位相相差90°的信号进行同步检波的信号。
这里，在IF信号的载波频率发生了偏移的情况下，检波器16的PLL环路滤波器58以及VCO54，接收IF频率偏移信号，变更PLL环路滤波器58以及VCO54的频率特性。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，也能够防止生成和载波同步的信号这种特性的恶化，且能够防止解调特性的低下。
另外，调谐器DSP10的动作的相关频率选择特性，例如像图1所示的那样，在调谐器DSP10中包括输出作为IF信号的强度的信号测量(S-meter)信号的信号测量器24，音质校正器18根据上述信号测量信号校正被解调的信号的音质的情况下，为只让IF信号中给定频率带域的信号通过的信号测量器检测用BPF26的频率特性。
信号测量器24检测出IF信号的载波成分的强度，根据该强度输出信号测量信号。其前段部位中，包括用来从IF信号当中抽出载波成分的以IF信号载波为中心频率的S-mater-BPF26。
这里，在IF信号的载波频率发生了偏移的情况下，S-mater-BPF26，接收IF频率偏移信号，根据该偏移变更S-mater-BPF26的中心频率。
根据本构成，即使IF信号的载波频率产生偏移，由于S-mater-BPF26的IF信号的载波成分的抽出特性不会恶化，因此能够防止S-mater-BPF26的检测精度的低下，从而能够根据接收广播信号的强度进行适当的音质校正。
以上，本实施方式的相关调谐器用DSP10是作为AM接收电路的，但本发明还能够适用于FM接收电路。FM信号中，由于IF信号的载波的频率和调制信号的振幅成比例的变化，在FM接收电路的情况下，当IF信号的载波频率产生偏移时，能够通过控制IF-BPF的特性，进行信号处理电路的动作的校正。因此，在采用频率偏移检测器40所检测出来的IF频率偏移信号，只向IF-BPF14输出的构成这一点上，和AM接收电路不一样。IF-BPF信号的载波频率产生偏移时，IF-BPF14接收IF频率偏移信号，根据IF偏移量控制上述IF信号BPF的中心频率。控制既可以和IF频率偏移信号成比例的进行，又可以作为切换预先备有的多个特性不同的BPF的构成。
另外，上面以调谐器DSP为例说明了本发明的调谐器用信号处理电路的实施方式，然而本发明并不限定于调谐器DSP，还能够实现作为调谐器系统的本发明的构成。
权利要求
1.一种调谐器用信号处理电路，输入由接收的广播信号和第1本地振荡器的本地振荡频率信号的混频所产生的中频(IF)信号，对上述IF信号进行检波并解调，其特征在于包括根据第2本地振荡器的时钟信号而工作，对上述IF信号进行检波的检波器；和检测出上述IF信号的载波与上述时钟信号之间的频率差，输出IF频率偏移信号的频率偏移检测器，上述频率偏移检测器包括抽出上述IF信号的载波成分的检测器带通滤波器(BPF)；根据上述时钟信号对通过上述检测器BPF的上述IF信号的载波的频率进行计数的频率计数器；以及相应上述所计数的频率与上述时钟信号频率之间的差而输出IF频率偏移信号的IF频率偏移信号输出器，根据上述IF频率偏移信号，控制上述调谐器用信号处理电路的工作中的频率选择特性。
2.如权利要求1所述的调谐器用信号处理电路，其特征在于上述调谐器用信号处理电路，具有只让上述输入IF信号中给定频带的信号通过并向上述检波器输出的IF信号BPF，根据上述IF频率偏移信号，控制上述IF信号BPF的中心频率或频带宽度。
3.如权利要求2所述的调谐器用信号处理电路，其特征在于具有从上述IF信号中检测出邻信道干扰的邻信道干扰检测器，根据上述检测出来的邻信道干扰波信息，控制上述IF信号BPF的中心频率或频带宽度，根据上述IF频率偏移信号，控制上述邻信道干扰波检测器的检测频率范围。
4.如权利要求1到权利要求3中的任何一个所述的调谐器用信号处理电路，其特征在于上述检波器是采用锁相环(PLL)的同步检波器，根据上述IF频率偏移信号，控制上述PLL的环路滤波器的特性。
5.如权利要求1到权利要求4中的任何一个所述的调谐器用信号处理电路，其特征在于具有根据上述输入的IF信号，输出信号测量信号的信号测量器；和根据上述信号测量信号对解调后的信号的音质进行校正的音质校正器，上述信号测量器，具有只让上述IF信号中给定频带的信号通过的信号测量器检测用BPF，根据上述IF频率偏移信号，控制信号测量器检测用BPF的中心频率。
全文摘要
一种调谐器用信号处理电路，调谐器DSP(10)，被输入接收广播信号和本地振荡频率信号的混频所生成的中频(IF)信号，并由检波器(16)检波并解调。调谐器DSP(10)包括抽出IF信号的载波成分的检测器BPF(42)，根据时钟信号统计通过检测器BPF的IF信号的载波频率的频率计数器(44)，以及根据上述所统计的频率和上述时钟信号的频率的差而输出IF频率偏移信号的IF频率偏移信号输出器(46)；根据该IF频率偏移信号，控制IF－BPF(14)、检波器、邻信道干扰检测器(20)以及S－meter－BPF的频率选择特性。因此，即使在调谐器所输入的中频信号的载波频率发生了偏移的情况下，也能够防止解调特性的低下。
文档编号H04N17/00GK1592122SQ20041005664
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月13日 优先权日2003年8月28日
发明者斋藤康二, 平正明, 平社丰 申请人:三洋电机株式会社