JP2012105039A - ラジオ受信機及びラジオ受信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】急激なレベル変動を伴う混信状態による妨害ノイズを適切に検出し、除去することができるラジオ受信機及びラジオ受信方法を提供すること。
【解決手段】本発明にかかるラジオ受信機1は、位相変化量検出部40、ノイズ検出部50、ノイズ解析部60、マルチプレクサ70を備える。位相変化量検出部40は、受信したAM信号から生成されたIF信号の位相変化量を検出する。ノイズ検出部50は、位相変化量検出部40が検出した位相数変化量に基づいて、IF信号にノイズが重畳しているか否かを判定する。ノイズ解析部60及びマルチプレクサ70は、ノイズ検出部50によりノイズが重畳していると判定された場合、ノイズの重畳期間に基づいてパルス性ノイズか否かを判定し、当該判定結果に応じた処理方法を選択する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明にかかるラジオ受信機1は、位相変化量検出部40、ノイズ検出部50、ノイズ解析部60、マルチプレクサ70を備える。位相変化量検出部40は、受信したAM信号から生成されたIF信号の位相変化量を検出する。ノイズ検出部50は、位相変化量検出部40が検出した位相数変化量に基づいて、IF信号にノイズが重畳しているか否かを判定する。ノイズ解析部60及びマルチプレクサ70は、ノイズ検出部50によりノイズが重畳していると判定された場合、ノイズの重畳期間に基づいてパルス性ノイズか否かを判定し、当該判定結果に応じた処理方法を選択する。
【選択図】図1
Description
本発明はラジオ受信機及びラジオ受信方法に関し、特にAM(Amplitude Modulation)放送を受信するラジオ受信機及びラジオ受信方法に関する。
ラジオ放送波には伝送過程で様々な外来ノイズが重畳され、ラジオ受信機での音声復調の際に音質の劣化を招く。特に、車載向けラジオ受信機では、移動に伴う電波状況の変化や車輌に搭載されるイグニション・モータ等多くのノイズ要因が存在する。
そのため、ラジオ受信機は、外来ノイズによる音質劣化を抑える目的で受信信号に含まれるノイズを検出・除去する機構を備えることが一般的である。
ここで、一般的なパルス性ノイズの除去方法について図10を参照して説明する。まず、音声信号からノイズ成分を検出し、ノイズ検出信号S1を取得する。次に、ノイズ検出信号S1が予め設定された期間bとなるようにノイズ検出信号を拡張する。これにより、ノイズを処理する期間を意味するノイズ処理信号S2が生成される。そして、元の音声信号S3の期間b(始点b1〜終点b2の期間)に対して補間処理を行う。その結果、ノイズが除去されたノイズ処理後信号S4が得られる。ノイズ処理後音声信号S4の破線部が補間処理を行った部分である。
次に、特許文献1に記載された受信機について説明する。特許文献1には、混信状態においてもパルス性ノイズを検出可能なノイズ検出機構を備えたAM受信機が開示されている。図11に特許文献1に記載のAM受信機の一部のブロック図を示す。アンテナで受信されたAM信号は、IF(Intermediate Frequency)信号に変換される(図示省略)。AD変換器(ADC(Analog to Digital Converter))105は、IF信号をデジタル信号に変換する。DDC(Digital Down Converter)回路106は、当該デジタル信号の周波数変換及び複素変換を行い、I(In-phase)信号とQ(Quadrature-phase)信号を生成する。生成されたI信号とQ信号は、AM検波回路110及びノイズ検出回路200に供給される。オーディオ処理回路111は、ノイズ検出回路200から送られるノイズ検出信号DETに基づいて、AM検波回路110の検波結果からノイズを除去する。
図11を参照してノイズ検出回路200の構成について説明する。ノイズ検出回路200は、Δθ演算回路210、Abs回路230、ピーク検出回路240、混信検出回路410、選択回路420を有する。Δθ演算回路210は、DDC回路106において得られたI信号、Q信号の複素平面上における位相θの単位時間辺りの変化量(以下、「位相変化量Δθ」という。)と|Z|2を算出し、出力する。Abs回路230は、Δθ演算回路210から供給された信号の絶対値を出力する。選択回路420は、弱電界環境下では、複素ベクトルの大きさ|Z|2を選択し、強電界環境下では、位相変化量の絶対値|Δθ|を選択する。混信検出回路410は、|Δθ|に基づいて、混信状態であるか否かを判定する。ピーク検出回路240は、|Δθ|または|Z|2が、閾値を超えているか否かを識別する。そして、閾値を超えている場合には、ピーク検出回路240は、パルス性ノイズを検出した旨を示すノイズ検出信号DETを出力する。
特許文献1に記載のAM受信機は、混信状態を判断したとき、|Δθ|を検出する位相検出方式から|Z|2を検出する波高値検出方式に切り替えるか若しくはパルス性ノイズの検出感度を調整する。これにより、特許文献1のAM受信機は、混信状態におけるパルス性ノイズの誤検出を防止している。図13、図14は、急激なレベル変動を伴う混信状態による妨害ノイズが重畳した場合のAM受信機の動作である。図13は、弱電界環境下において混信検出回路410が混信状態と判断し、ノイズ検出回路200が位相検出方式から波高検出方式へと切り替えた場合の動作を示す波形である。図13(a)(b)に示すように、IF信号S1(I信号及びQ信号)には、区間a4においてノイズが重畳している。区間a4のノイズは混信状態により生じたノイズであるため、特許文献1に記載のAM受信機に設けられた混信検出回路410は混信状態であると判断する。さらに、弱電界環境下であるため、区間a4のノイズ検出方式としては波高検出方式が選択される。言い換えると、選択回路420は、|Z|2を選択する。
図12に示したΔθ演算回路210は、I信号及びQ信号が入力されると、区間a4において重畳された妨害ノイズの大きさ(|Z|2)を算出する(図13(c)に示す波高検出方式によるノイズ検出信号S2)。混信状態におけるノイズ検出の閾値が図13(c)の破線で示すように制御される場合、図13(d)に示すノイズ検出信号S3の検出結果が得られる。ノイズ検出信号S3は、オーディオ処理回路111に送られ、音声信号に対してパルス性ノイズ除去の処理が行われる。具体的には、オーディオ処理回路111は、ノイズ検出信号S3に基づいて、図13(e)に示すノイズ処理信号S4のように予め設定された期間bにおいてノイズ処理を行う。
このとき、混信状態により生じる妨害ノイズは、一般的にパルス性ノイズよりもノイズ重畳期間が長い。そのため、妨害ノイズはパルス性ノイズの除去処理のために定義された期間bでは除去しきれない。その結果、ノイズの状態によっては、図13(f)に示したノイズ処理後音声信号S5のように、誤った補間処理(破線部)によってノイズを助長するような処理となる場合がある。
図14は、強電界環境下において、混信検出回路410が混信状態と判断し、ノイズ検出回路200がパルス性ノイズの検出感度を調整する場合の動作を示す波形である。図14(a)に示すIF信号S1には区間a4において混信状態による妨害ノイズが重畳している。さらに、強電界環境下であるため、区間a4のノイズ検出方式としては位相出方式が選択される。言い換えると、選択回路420は、|Δθ|を選択する。加えて、ピーク検出回路240は、パルス性ノイズの検出感度を下げる、つまり、ノイズ閾値を上げる処理を行う。
図12に示したΔθ演算回路210は、I信号及びQ信号が入力されると、区間a4において重畳された妨害ノイズにより生じた位相変化量Δθを算出する(図14(c)に示す位相検出方式によるノイズ検出信号S2)。閾値設定部が調整した閾値(図14(c)において破線で示す)とノイズ検出信号S2からノイズ検出信号S3に示す検出結果が得られる。ノイズ検出信号S3は、オーディオ処理回路111に送られる。オーディオ処理回路111は、予め設定された期間b(図14(e)のノイズ処理信号S4に示す)においてノイズ処理を行う。そのため、ノイズの状態によっては、図14(f)に示したノイズ処理後音声信号S5のように、誤った補間処理(破線部)によってノイズを助長するような処理となる場合がある。
特許文献1に記載の技術は、混信状態におけるパルス性ノイズの誤検出を防止するため、波高検出方式に切り替える方法や、パルス性ノイズの検出感度を調整する方法を用いている。しかしながら、これらの方法では、上述したように、急激なレベル変動を伴う混信状態による妨害ノイズに対しては効果が得られず、妨害ノイズをパルス性ノイズとして誤検出する可能性がある。さらに、誤検出が原因となって適切なノイズ処理ができないという問題も生じる。
本発明にかかるラジオ受信機は、受信したAM信号から生成されたIF信号の位相変化量を検出する位相変化量検出手段と、前記位相変化量検出手段が検出した位相数変化量に基づいて、前記IF信号にノイズが重畳しているか否かを判定するノイズ検出手段と、前記ノイズ検出手段により前記ノイズが重畳していると判定された場合、前記ノイズの重畳期間に基づいてパルス性ノイズか否かを判定し、当該判定結果に応じた処理方法を選択するノイズ処理選択手段と、を備えるものである。このような構成により、ノイズを適切に検出し、除去することができる。
本発明にかかるラジオ受信方法は、受信したAM信号から生成されたIF信号の位相変化量を検出し、検出した位相数変化量に基づいて、前記IF信号にノイズが重畳しているか否かを判定し、前記ノイズが重畳していると判定した場合、前記ノイズの重畳期間に基づいて当該ノイズがパルス性ノイズであるか否かを判定し、当該判定結果に応じた処理方法を選択するものである。これにより、ノイズに対して適切な除去方法を選択することができる。
本発明により、急激なレベル変動を伴う混信状態による妨害ノイズを適切に検出し、除去することができるラジオ受信機及びラジオ受信方法を提供することができる。
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態にかかるラジオ受信機1の構成例を図1に示す。ラジオ受信機1は、周波数変換部00、遅延部10、80、IF補間処理部20、Mute処理部30、位相変化量検出部40、ノイズ検出部50、ノイズ解析部60、MUX(マルチプレクサ)70、AM帯域制限フィルタ90、検波部100を備える。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態にかかるラジオ受信機1の構成例を図1に示す。ラジオ受信機1は、周波数変換部00、遅延部10、80、IF補間処理部20、Mute処理部30、位相変化量検出部40、ノイズ検出部50、ノイズ解析部60、MUX(マルチプレクサ)70、AM帯域制限フィルタ90、検波部100を備える。
なお、アンテナで受信した受信信号をIF信号(I信号及びQ信号)へ周波数変換する構成については周知の構成であるため説明を省略する。加えて、以下の説明では、AMラジオ放送を受信する場合について説明する。そのため、上流側(アンテナ側)に設けられたフロントエンド(図示省略)において、AM信号が選択されているものとする。つまり、図1のIF信号S1(I信号及びQ信号)は、AM信号のみを含むものとする。
周波数変換部00は、IF信号S1の中心周波数を一定の周波数に合わせて出力する。例えば、周波数変換部00は、様々な周波数帯域のIF信号に対して中心周波数が0となるように、周波数帯域をシフトさせる。遅延部10は、周波数変換部00により周波数が変換されたIF信号S00(I)、S00(Q)を遅延させて出力する。具体的には、遅延部10は、後述するノイズ検出及びノイズ解析に要する時間に相当する時間だけIF信号S00を遅延させる。遅延部80は、ノイズ解析に要する時間に相当する時間だけノイズ検出信号S50を遅延させる。これにより、遅延部10からIF補間処理部20及びMute処理部30に入力されるIF信号S10の遅延時間と、遅延部80からIF補間処理部20及びMute処理部30に入力されるノイズ検出信号の遅延時間とが一致する。
IF補間処理部20には、遅延したIF信号S10が入力される。IF補間処理部20は、ノイズ検出信号S50を遅延させた信号に基づいて入力されたIF信号S10を補間処理し、IF補間処理出力信号S20をMUX70に対して出力する。なお、IF補間処理部20は、図10に示した処理を実装してもよいし、特許文献2において提案されている構成で実装してもよい。Mute処理部30は、遅延したIF信号S10が入力され、ノイズ検出信号S50を遅延させた信号に基づいて、IF信号S10の振幅を抑えるMute処理を実行する。そして、Mute処理部30は、Mute処理出力信号S30をMUX70に対して出力する。
位相変化量検出部40は、IF信号S00(I)とIF信号S00(Q)から位相変化量Δθを算出し、位相変化量検出信号S40を出力する。ノイズ検出部50は、位相変化量検出信号S40に基づいて、IF信号S1に重畳したノイズを検出し、ノイズ検出信号S50を出力する。ノイズ解析部60は、ノイズ検出信号S50を解析して、ノイズ処理選択信号S60を出力する。具体的には、ノイズ重畳期間が予め設定した所定期間T1(第1の所定期間)よりも短い場合、当該ノイズはパルス性ノイズであると判定する。一方、ノイズ重畳期間が所定期間T1よりも長い場合、当該ノイズは混信状態により生じた妨害ノイズであると判定する。このとき、所定期間T1は、パルス性ノイズの重畳期間以上、妨害ノイズの重畳期間以下とすることが好ましい。例えば、所定期間T1をパルス性ノイズがIF信号に重畳する期間として想定される最長期間とする。
MUX70は、ノイズ解析部60が出力したノイズ処理選択信号S60に基づいて、IF補間処理出力信号S20とMute処理出力信号S30のいずれか一方を選択し、出力する。AM帯域制限フィルタ90は、MUX70が選択したIF信号S70から所望の周波数帯域のIF信号を通過させる。検波部100は、AM帯域制限フィルタ90を通過したIF信号を音声信号S100に変換して出力する。
図2に位相変化量検出部40の詳細な構成を示す。位相変化量検出部40は、除算部401、Tan−1処理部402、位相角偏移抽出部403を有する。除算部401は、IF信号S00(I)でIF信号S00(Q)を除算する。言い換えると、除算部401は、入力されたQ信号をI信号で除算する。Tan−1処理部402は、除算部401の除算結果を用いてTan−1(Q/I)の演算を行う。これによって、Tan−1処理部402は、I信号とQ信号の位相角θを算出する。位相角偏移抽出部403は、位相角θから位相角変化量Δθを算出し、位相変化量検出信号S40を出力する。
図3及び図4を用いてノイズ解析部60の詳細な構成及び動作を説明する。図3はノイズ解析部60の構成を示す図である。ノイズ解析部60は、エッジ検出部600、時間カウンタ601、MUX(マルチプレクサ)602、Dフリップフロップ603を有する。
図4はノイズ検出信号S50が所定期間T1よりも長い場合におけるノイズ解析部60の動作を示す波形である。エッジ検出部600は、図4(a)に示すノイズ検出信号S50の立ち上がりエッジを検出する。そして、エッジ検出部600は、図4(b)に示すようにエッジ検出信号S600を出力する。時間カウンタ601は、エッジ検出信号S600のアクティブレベルをトリガとして、カウントを開始する。カウント値が予め設定された時間(例えば所定期間T1)に到達すると、図4(d)に示すように時間カウンタ601は一致信号S601を出力する。
MUX602は、時間一致信号S601がアクティブレベルの場合、ノイズ検出信号S50を選択する。図4(a)(d)に示すように、時間一致信号S601がアクティブレベルとなっているとき、ノイズ検出信号S50はHighレベルである。そのため、Dフリップフロップ603は、ノイズ処理選択信号S60をHighレベルの信号に更新する。具体的には、Dフリップフロップ603は、ノイズ処理選択信号S60がHighレベルである場合は、そのままのレベルを維持し、ノイズ処理選択信号S60がLowレベルである場合は、ノイズ処理選択信号S60をHighレベルに変化させる。
一方、図4(d)に示す時間一致信号S601がインアクティブレベルの場合、MUX602はDフリップフロップ603の出力信号S60を選択する。Dフリップフロップ603は、入力されたMUX602からの出力信号をクロック毎に更新し、出力する。
なお、図示は省略するが、ノイズ検出信号S50が所定期間T1よりも短い場合であって、時間一致信号S601がアクティブレベルとなると、信号一致信号S601がアクティブレベルのときのノイズ検出信号S50はLowレベルである。そのため、Dフリップフロップ603は、ノイズ処理選択信号S60としてLowレベルの信号を出力する。
続いて、本実施の形態にかかるラジオ受信機1の動作例について図5及び図6を参照して説明する。まず、ラジオ受信機1がIF信号に重畳したパルス性ノイズを処理する動作について図5を用いて説明する。図5(a)(b)に示すように、IF信号S00(I)、S00(Q)には、区間a1においてパルス性ノイズが重畳している。なお、図5及び図6の波形は、縦軸が信号の振幅またはレベルを意味しており、横軸は時間を意味している。
AM信号のIF信号は、通常の受信状態では周波数方向の変化はない。つまり、IF信号の位相は変化しない。そのため、位相変化量検出部40による位相変化量の検出結果は実質的に0である。しかし、図5(a)(b)に示すように区間a1にパルス性ノイズが重畳した場合、ノイズの重畳期間ではI信号及びQ信号の位相が一定でなくなる。そのため、図5(c)の位相変化量検出部40の出力信号S40は変化する。このとき、予め閾値を設定しておくことにより、位相変化量検出信号S40が閾値を超えた区間をノイズ重畳区間とみなすことができる。したがって、ノイズ検出部50は、図5(d)に示すように、位相変化量検出信号S40が閾値を超えた区間をアクティブレベルとするノイズ検出信号S50を出力する。なお、当該閾値は要求するノイズ感度に応じて適宜設定される。
IF補間処理部20及びMute処理部30は、ノイズ解析に要する時間、つまり所定時間T1と同じ時間だけノイズ検出信号S50を遅延させた信号に基づいてノイズ除去処理を実行する。すなわち、IF補間処理部20及びMute処理部30は、該ノイズ検出信号を遅延させた信号がアクティブになっている期間に、遅延部10から送られた遅延されたI信号及びQ信号に対してノイズ除去処理を実行する。
一方、ノイズ解析部60は、ノイズ検出信号S50のアクティブレベル期間が所定期間T1よりも短いため、当該ノイズはパルス性ノイズであると判定する。そして、ノイズ解析部60は、Lowレベルのノイズ処理選択信号S60を出力する(図5(e)参照)。
MUX70は、ノイズ解析部60から供給されたノイズ解析信号S60がLowレベルであるため、ノイズ処理方法としてIF補間処理を選択する。つまり、MUX70は、IF補間処理部20によってノイズ除去処理が行われたIF信号S20を選択する(図5(f)参照)。当該IF信号は、AM帯域制限フィルタ90を通過する。これにより、高周波成分が除去される。AM検波部100は、AM周波数帯域のIF信号を検波し、図5(g)に示すAM検波信号S100を出力する。
なお、上述したように、IF信号に重畳したパルス性ノイズは、AM帯域制限フィルタ90を通過する前に、ノイズ解析部60によって処理される。そのため、パルス性ノイズが時間的に(図4の横軸方向に)拡張される前に、ノイズ解析部60が処理可能である。その結果、パルス性ノイズを短い時間(例えば数十〜数百μs程度)で定義できるため、ノイズ解析部60はパルス性ノイズであると容易に判定することができる。さらに、パルス性ノイズの影響が広がる前にノイズを除去するため、より歪みの少ないAM検波信号を得ることができる。
次に、ラジオ受信機1がIF信号に重畳した妨害ノイズを処理する動作について図6を用いて説明する。図6(a)(b)に示すIF信号S00(I)、S00(Q)には、区間a2において混信状態により生じた妨害ノイズが重畳している。
妨害ノイズが重畳することにより、IF信号の位相は一定でなくなる。そのため、位相変化量検出部40は、IF信号S00(I)、S00(Q)の位相変化量を検出し、図6(c)に示す位相変化量検出信号S40を出力する。図6(c)において、位相変化量検出信号S40は、区間a2において常に閾値(破線)を超えている。そのため、ノイズ検出部50は、図6(d)に示すように、区間a2がアクティブレベルとなるノイズ検出信号S50を出力する。
ノイズ解析部60は、ノイズ検出信号S50のアクティブレベルの期間が所定期間T1よりも長いため、当該ノイズは妨害ノイズであると判定する。そして、図6(e)に示すように、ノイズ解析部60は、Highレベルのノイズ処理選択信号S60を出力する。
MUX70は、ノイズ解析部60から供給されたノイズ解析信号S60がHighレベルであるため、ノイズ処理方法としてMute処理を選択する。つまり、マルチプレクサ70は、図6(f)に示すMute処理部30によって、ノイズ除去処理が行われたIF信号S30を選択する。当該IF信号は、AM帯域制限フィルタ90を通過する。AM検波部100は、AM周波数帯域のIF信号を検波し、図6(g)のAM検波信号S100を出力する。
このように、本実施の形態にかかるラジオ受信機1によれば、位相変化量検出部40がノイズが重畳したIF信号(I信号及びQ信号)の位相変化量を検出し、ノイズ検出部50が位相変化量に基づいてノイズの重畳期間を検出している。そのため、ノイズ検出部50はノイズの重畳期間を正確に検出することができる。その結果、急激なレベル変動を伴う妨害ノイズであっても、ノイズ解析部60がノイズの重畳期間に基づいてパルス性ノイズであるか妨害ノイズであるかを正確に判定できる。そして、ノイズ処理は、遅延部10によって遅延したIF信号に対して行われるため、ノイズの状態に応じて適切なノイズ処理が施されたIF信号が出力される。したがって、ラジオ受信機1は、ノイズの状態に応じて適切なノイズ処理方法を選択し、ノイズ除去を行うことができる。
実施の形態2
本発明にかかる実施の形態2について説明する。本実施の形態にかかるラジオ受信機2の構成例を図7に示す。ラジオ受信機2は、位相変化量検出部40が出力する位相変化量検出信号S40が、ノイズ検出部50に加えてノイズ解析部60にも供給される構成となっている。なお、その他の構成についてはラジオ受信機1と同様であるため、説明を省略する。
本発明にかかる実施の形態2について説明する。本実施の形態にかかるラジオ受信機2の構成例を図7に示す。ラジオ受信機2は、位相変化量検出部40が出力する位相変化量検出信号S40が、ノイズ検出部50に加えてノイズ解析部60にも供給される構成となっている。なお、その他の構成についてはラジオ受信機1と同様であるため、説明を省略する。
次に、図8を用いてノイズ解析部60の詳細な構成について説明する。ノイズ解析部60は、エッジ検出部600、時間カウンタ601、MUX602、Dフリップフロップ603に加えて、周波数判定部604を有する。なお、エッジ検出部600、時間カウンタ601、MUX602、Dフリップフロップ603の動作は、図3及び図4において説明した動作と同様であるため、説明を省略する。
周波数判定部604には、位相変化量検出信号S40が入力される。周波数判定部604は、所定期間T2(第2の所定期間)における位相変化量をサンプリングする。そして、サンプリングされた位相変化量が所定の値付近に分布している場合、周波数判定部604は、Highレベルの信号を出力する。つまり、周波数判定部604は、重畳したノイズが妨害ノイズであると判定する。なお、所定期間T2は、サンプリングするための期間であるため、少なくとも所定期間T1と同程度であるか所定期間T1よりも長い期間であることが好ましい。
ここで、周波数判定部604の判定原理について説明する。位相変化量検出部40が出力する位相変化量検出信号S40の出力レベルの大きさは、位相変化量の大きさと比例関係となる。一方、日本ではAM放送局に割り当てられる周波数が9kHzステップとなっている。そのため、例えば、IF信号に+9kHz側の隣接妨害ノイズが重畳した場合、隣接妨害ノイズ重畳区間において位相変化量は+9kHzに相当する値を出力する。このとき、IF信号と離調周波数(+9kHz)における信号との混信によって検出される位相変化量検出信号S40の大きさをHとすると、+18kHz離調での位相変化量検出信号S40の大きさはH×2となる。この特徴を利用することによって、サンプリングされたノイズ重畳区間の位相変化量検出信号S40の大きさがHのN(整数)倍付近に分布している場合、周波数判定部604は、重畳したノイズが隣接妨害波であると判別できる。
したがって、周波数判定部604は、ノイズ検出から所定期間T2、位相変化量をサンプリングし9kHz×Nに相当する値(所定の値)の分布によってIF信号に重畳したノイズがパルス性ノイズか隣接妨害ノイズかを判断することが可能となる。
なお、サンプリングされた位相変化量が所定の値付近に分布しているか否かの判定は、全サンプル点のうちどの程度の割合のサンプル点が位相変化量がH×Nとなる値付近に分布しているか否かにより判断する。例えば、全サンプル点の9割以上のサンプル点が、位相変化量Hの±5%以内(0.95×H〜1.05×H)の範囲に入っている場合に、周波数判定部604は、所定の値付近にサンプリングされた位相変化量が分布していると判定する。
図9を用いて、周波数判定部604の動作について詳細に説明する。図9は(c)に示す区間a3に隣接妨害波が重畳した時のノイズ解析部60の動作を示す。ノイズ検出部50がノイズを検出し、図9(a)に示すノイズ検出信号S50を出力する。エッジ検出部600は、ノイズ検出信号S50の立ち上がりエッジを検出し、図9(b)に示すエッジ検出信号S600をアクティブレベルにする。
周波数判定部604は、エッジ検出信号S600がアクティブレベルとなると、所定期間T2サンプリングを行う。例えば、図9(c)の位相変化量検出信号S40の破線の範囲を位相変化量Hの±5%以内とすると、所定期間T2においてサンプリングされた位相変化量検出信号S40の大きさがH付近に分布している。そのため、周波数判定部604は、図9(d)に示す周波数判定信号S604をHighレベルにする。
時間カウンタ601は、周波数判定部604によるサンプリングの開始から、周波数判定信号S604を出力するまでの期間をカウントするように予め設定されている。図9(e)に示す時間カウンタ601のカウント値が最大値になると、アクティブレベルの時間一致信号S601(図9(f)参照)がMUX602に入力される。MUX602は、周波数判定部604が出力する周波数判定信号S604(図9(d)参照)を選択する。一方、時間一致信号S601がインアクティブレベルの場合、MUX602は、Dフリップフロップ603が出力するノイズ処理選択信号S60(図9(g)参照)を選択する。Dフリップフロップ603は、MUX602が選択した信号が入力され、クロック毎にノイズ処理選択信号S60を更新する。
このように、本実施の形態にかかるラジオ受信機2によれば、ノイズ解析部60が周波数判定部604を有している。そのため、ノイズ解析部60は、IF信号に重畳したノイズの重畳期間だけでなく、ノイズが重畳している期間の位相変化量の分布に基づいてノイズの状態を判定することができる。つまり、ノイズの重畳期間が所定期間T2以上であり、かつ、所定期間T2における位相変化量がH×N付近に分布している場合に、ノイズ解析部60は、当該ノイズが隣接妨害ノイズであると判定する。したがって、重畳したノイズがパルス性ノイズであるか隣接妨害ノイズであるかを精度良く判定することができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更及び組み合わせをすることが可能である。例えば、所定期間T1及びT2は、上述の期間に限られたものではない。実施の形態2においては、ノイズの重畳期間が所定期間T1以上であり、かつ、所定時間T1とは異なる所定期間T2における位相変化量がH×N付近に分布している場合に、ノイズ解析部60は、重畳したノイズが隣接妨害ノイズであると判定してもよい。さらに、各処理部の信号レベル(High若しくはLow、またはアクティブ若しくはインアクティブ)は、上記の実施の形態に限られたものではない。対応する信号レベルを反転させても、本発明を実施することができる。加えて、ノイズ処理方法は、実施の形態で用いた線形補間やMute処理に限られるものではない。
1、2 ラジオ受信機
00 周波数変換部
10、80 遅延部
20 IF補間処理部
30 Mute処理部
40 位相変化量検出部
50 ノイズ検出部
60 ノイズ解析部
70 MUX(マルチプレクサ)
90 AM帯域制限フィルタ
100 検波部
105 ADC回路
106 DDC回路
110 AM検波回路
111 オーディオ処理回路
200 ノイズ検出回路
210 Δθ演算回路
230 Abs回路
240 ピーク検出回路
401 除算部
402 Tan−1処理部
403 位相角偏移抽出部
410 混信検出回路
420 選択回路
600 エッジ検出部
601 時間カウンタ
602 MUX(マルチプレクサ)
603 Dフリップフロップ
604 周波数判定部
00 周波数変換部
10、80 遅延部
20 IF補間処理部
30 Mute処理部
40 位相変化量検出部
50 ノイズ検出部
60 ノイズ解析部
70 MUX(マルチプレクサ)
90 AM帯域制限フィルタ
100 検波部
105 ADC回路
106 DDC回路
110 AM検波回路
111 オーディオ処理回路
200 ノイズ検出回路
210 Δθ演算回路
230 Abs回路
240 ピーク検出回路
401 除算部
402 Tan−1処理部
403 位相角偏移抽出部
410 混信検出回路
420 選択回路
600 エッジ検出部
601 時間カウンタ
602 MUX(マルチプレクサ)
603 Dフリップフロップ
604 周波数判定部
Claims (16)
- 受信したAM信号から生成されたIF信号の位相変化量を検出する位相変化量検出手段と、
前記位相変化量検出手段が検出した位相数変化量に基づいて、前記IF信号にノイズが重畳しているか否かを判定するノイズ検出手段と、
前記ノイズ検出手段により前記ノイズが重畳していると判定された場合、前記ノイズの重畳期間に基づいてパルス性ノイズか否かを判定し、当該判定結果に応じた処理方法を選択するノイズ処理選択手段と、
を備えるラジオ受信機。 - 前記ノイズ処理選択手段は、前記ノイズの重畳期間が予め設定した第1の所定期間よりも長い場合、当該ノイズはパルス性ノイズでないと判定し、当該ノイズの処理方法としてMute処理を選択する請求項1に記載のラジオ受信機。
- 前記ノイズ処理選択手段は、前記ノイズの重畳期間が前記第1の所定期間よりも短い場合、当該ノイズはパルス性ノイズであると判定し、当該ノイズの処理方法として補間処理を選択する請求項2に記載のラジオ受信機。
- 前記ノイズ処理選択手段は、前記ノイズの重畳期間に加えて、前記位相変化量検出手段が検出した位相変化量の第2の所定期間内の分布に基づいてパルス性ノイズか否かを判定し、当該判定結果に応じた処理方法を選択する請求項1〜3のいずれか一項に記載のラジオ受信機。
- 前記ノイズ処理選択手段は、前記ノイズの重畳期間が前記第1の所定期間よりも長い場合であって、前記第2の所定期間内の位相変化量が所定の値に分布している場合、当該ノイズはパルス性ノイズでないと判定し、当該ノイズ処理方法としてMute処理を選択する請求項4に記載のラジオ受信機。
- 前記所定の値は、前記IF信号と離調周波数信号とが混信した場合に、前記位相変化量検出手段が検出する位相変化量の整数倍の値である請求項5に記載のラジオ受信機。
- 前記位相変化量検出手段は、前記IF信号のI信号とQ信号の位相角を算出し、前記位相角の変化量に応じて、前記位相変化量を検出する請求項1〜6のいずれか一項に記載のラジオ受信機。
- 前記IF信号を遅延させる遅延手段をさらに備え、
前記遅延手段は、前記ノイズ検出手段による前記ノイズが重畳しているか否かの判定処理及び前記ノイズ処理選択手段による前記ノイズがパルス性ノイズか否かの判定処理に要する時間に相当する時間だけ前記IF信号を遅延させ、
前記ノイズ処理選択手段により選択された処理方法によって、当該遅延させた前記IF信号を処理する請求項1〜7のいずれか一項に記載のラジオ受信機。 - 受信したAM信号から生成されたIF信号の位相変化量を検出し、
検出した位相数変化量に基づいて、前記IF信号にノイズが重畳しているか否かを判定し、
前記ノイズが重畳していると判定した場合、前記ノイズの重畳期間に基づいて当該ノイズがパルス性ノイズであるか否かを判定し、
当該判定結果に応じた処理方法を選択するラジオ受信方法。 - 前記ノイズの重畳期間が予め設定した第1の所定期間よりも長い場合、当該ノイズはパルス性ノイズでないと判定し、
当該ノイズの処理方法としてMute処理を選択する請求項9に記載のラジオ受信方法。 - 前記ノイズの重畳期間が前記第1の所定期間よりも短い場合、当該ノイズはパルス性ノイズであると判定し、
当該ノイズの処理方法として補間処理を選択する請求項10に記載のラジオ受信方法。 - 前記ノイズの重畳期間に加えて、検出した位相変化量の第2の所定期間内の分布に基づいて当該ノイズがパルス性ノイズか否かを判定し、
当該判定結果に応じた処理方法を選択する請求項9〜11のいずれか一項に記載のラジオ受信方法。 - 前記ノイズの重畳期間が前記第1の所定期間よりも長い場合であって、前記第2の所定期間内の位相変化量が所定の値に分布している場合、当該ノイズはパルス性ノイズでないと判定し、
当該ノイズの処理方法としてMute処理を選択する請求項12に記載のラジオ受信方法。 - 前記所定の値は、前記IF信号と離調周波数信号とが混信した場合に、前記位相変化量検出手段が検出する位相変化量の整数倍の値である請求項13に記載のラジオ受信方法。
- 前記IF信号のI信号とQ信号の位相角を算出し、前記位相角の変化量に応じて、前記位相変化量を検出する請求項9〜14のいずれか一項に記載のラジオ受信方法。
- 前記ノイズが重畳しているか否かの判定処理及び前記ノイズがパルス性ノイズか否かの判定処理に要する時間に相当する時間だけ前記IF信号を遅延させ、
選択した処理方法によって、当該遅延させた前記IF信号を処理する請求項9〜15のいずれか一項に記載のラジオ受信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010251503A JP2012105039A (ja) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | ラジオ受信機及びラジオ受信方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117882317A (zh) * | 2021-12-24 | 2024-04-12 | 学校法人明治大学 | 检测装置、光接收装置、光通信***、程序以及检测方法 |
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2010
- 2010-11-10 JP JP2010251503A patent/JP2012105039A/ja active Pending
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