JP3839009B2

JP3839009B2 - Multipath noise detection method and detection apparatus

Info

Publication number: JP3839009B2
Application number: JP2003310582A
Authority: JP
Inventors: 昌一木村
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: JP2005080119A

Description

本発明はＦＭ受信に関し、特にマルチパスノイズ検出方法及び検出装置の改良に関する。 The present invention relates to FM reception, and more particularly to improvement of a multipath noise detection method and detection apparatus.

近年、ＦＭ放送の受信機、特に車載ラジオにおいては一層の音質の向上が求められており、耳障りなパルス性ノイズやマルチパスノイズの除去、もしくは耳障りでなくするため、非常に短いパルス性ノイズの検出等、高精度なマルチパスノイズの検出方法が求められている。 In recent years, FM broadcast receivers, especially in-vehicle radios, have been demanded to further improve sound quality. In order to eliminate harsh pulse noise and multipath noise, or to eliminate harshness, extremely short pulsing noise can be avoided. There is a need for a highly accurate multipath noise detection method such as detection.

ＦＭ放送の受信機においては、アンテナや高周波増幅回路で構成されるフロントエンドから出力された信号を周波数変換回路において中間周波数（一般的に国内では１０．７ＭＨｚ、以下、中間周波数を「ＩＦ」という。）の信号（ＩＦ信号）に変換した後、増幅し、ＦＭ検波回路によりＦＭ復調処理を行う。ここで正常な受信状態ではＩＦ信号は一定の振幅でありＦＭ成分もＩＦに対して十分小さい周波数変動の信号であるが、マルチパスノイズ発生時にはＩＦ信号のレベルや周波数が急激に変動する。 In an FM broadcast receiver, a signal output from a front end constituted by an antenna and a high-frequency amplifier circuit is converted to an intermediate frequency (generally 10.7 MHz in Japan, hereinafter referred to as “IF”). )), The signal is amplified, and FM demodulation processing is performed by the FM detection circuit. Here, in a normal reception state, the IF signal has a constant amplitude and the FM component is a signal whose frequency fluctuation is sufficiently small with respect to the IF. However, when multipath noise occurs, the level and frequency of the IF signal rapidly change.

図７はマルチパスノイズ発生時のＩＦ信号のレベル変動の例を示す図であり、図８はマルチパスノイズ発生時のＦＭ復調出力の例を示す図である。図７から分かるように、マルチパスノイズ発生時にはＩＦ信号のレベルがＴ１−Ｔ２間のように急激に小さくなったりＩＦ信号が無くなるような影響を受ける。また、図８のＴ１−Ｔ２間、Ｔ３−Ｔ４間で示すように、ＦＭ復調出力には正常時に比べて高周波ノイズが増大する。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of IF signal level fluctuation when multipath noise occurs, and FIG. 8 is a diagram illustrating an example of FM demodulation output when multipath noise occurs. As can be seen from FIG. 7, when multipath noise occurs, the level of the IF signal is abruptly reduced, such as between T1 and T2, and the IF signal is lost. Further, as shown between T1 and T2 and between T3 and T4 in FIG. 8, high frequency noise increases in the FM demodulated output as compared with the normal time.

図９はＦＭ復調出力をＦＦＴ処理した結果（周波数特性）を示す図であり、図９（ａ）はマルチパスノイズがある場合の周波数特性、図９（ｂ）はマルチパスノイズが無い場合の周波数特性である。それぞれの周波数特性の５０ｋＨｚから７５ｋＨｚの領域となるＦ１−Ｆ２間に注目すると、通常のＦＭステレオ信号の復調出力の周波数帯域は５４ｋＨｚまで、ＲＤＳ信号があった場合でも約６０ｋＨｚまでである。しかし、マルチパスノイズ発生時には、このＦ１−Ｆ２間のノイズレベルが上昇していることが確認できる。従来のマルチパスノイズの検出手法は、この点に着目しＦＭ検波出力からステレオ信号以降の５６ｋＨｚ付近の成分をバンドパスフィルタなどで抽出後、ローパスフィルタ等でレベル検出を行い、閾値と比較してマルチパスノイズ信号の検出を行っている。 FIG. 9 is a diagram showing the result (frequency characteristics) of the FM demodulated output subjected to FFT processing. FIG. 9A shows the frequency characteristics when there is multipath noise, and FIG. 9B shows the case when there is no multipath noise. It is a frequency characteristic. When attention is paid to between F1 and F2 in the range of 50 kHz to 75 kHz of the respective frequency characteristics, the frequency band of the demodulation output of a normal FM stereo signal is up to 54 kHz, and even when there is an RDS signal, it is up to about 60 kHz. However, when multipath noise occurs, it can be confirmed that the noise level between F1 and F2 is increased. The conventional multipath noise detection method pays attention to this point and extracts the component around 56 kHz after the stereo signal from the FM detection output with a bandpass filter or the like, then detects the level with a lowpass filter or the like and compares it with the threshold value. Multipath noise signal is detected.

従来のマルチパスノイズの検出においては、マルチパスノイズ発生時のＦＭ検波後の音声帯域の信号から検出することによって行っている（特許文献１、２参照）。 Conventional multipath noise detection is performed by detecting from a signal in a voice band after FM detection when multipath noise occurs (see Patent Documents 1 and 2).

特開２００１−３６４２２号公報JP 2001-36422 A 特開平６−１７７７８６号公報JP-A-6-177786

図１０は、特許文献１に記載されたＦＭ受信機のマルチパスノイズ検出装置（第１の従来技術）を示す図である。ＦＭ受信機の構成としては、フロントエンド１２、ＩＦ増幅手段１３、ＦＭ検波手段１４、マルチパスノイズ除去手段１５、雑音除去手段１６、ステレオ復調手段１７、増幅手段１８、スピーカー１９、２０、ＳＰ手段２１、ＨＣ手段２２を備える。 FIG. 10 is a diagram showing an FM receiver multipath noise detection device (first prior art) described in Patent Document 1. In FIG. The configuration of the FM receiver is as follows: front end 12, IF amplification means 13, FM detection means 14, multipath noise removal means 15, noise removal means 16, stereo demodulation means 17, amplification means 18, speakers 19, 20 and SP means. 21 and HC means 22 are provided.

ここで、マルチパスノイズ除去手段１５内には、ＦＭ検波信号からパルス性の高周波雑音を通過させスパイクノイズに対応する波形を出力するＨＰＦ１５ａ、ＨＰＦ１５ａの出力を絶対値化する絶対値化手段（ＡＢＳ）１５ｂ、ＡＢＳ１５ｂの出力を所定の閾値と比較し、２値化したノイズ発生期間のゲート信号を出力する比較手段１５ｃ、前記閾値を生成する閾値生成手段１５ｄ、からなるマルチパスノイズ検出部を備えている。 Here, in the multipath noise removing means 15, HPF 15 a that passes pulse high frequency noise from the FM detection signal and outputs a waveform corresponding to spike noise, and an absolute value making means (ABS) that makes the output of the HPF 15 a an absolute value. ) 15b, a comparison unit 15c that compares the output of the ABS 15b with a predetermined threshold and outputs a binarized gate signal during a noise generation period, and a threshold generation unit 15d that generates the threshold, and a multipath noise detection unit. ing.

また、マルチパスノイズ除去手段１５内には、遅延手段１５ｅと保持手段１５ｆとを備え、保持手段１５は比較手段１５ｃから出力されるゲート信号により、ノイズ検出の処理期間、遅延手段１５ｅにより遅延したＦＭ検波信号を抑圧し、ノイズの発生する直前のＦＭ検波信号を保持して出力することによりノイズ除去を行っている。なお、雑音除去手段１６はイグニッションノイズに代表されるパルス状ノイズの除去処理を行うものである。閾値作成手段１５ｄはＨＰＦ１５ａの出力を一定期間平滑化した値に基づき前記閾値を生成する。 The multipath noise removing unit 15 includes a delay unit 15e and a holding unit 15f. The holding unit 15 is delayed by the delay unit 15e during the noise detection processing period by the gate signal output from the comparison unit 15c. Noise is removed by suppressing the FM detection signal and holding and outputting the FM detection signal immediately before the occurrence of noise. Note that the noise removing means 16 performs a process for removing pulsed noise typified by ignition noise. The threshold value creating means 15d generates the threshold value based on a value obtained by smoothing the output of the HPF 15a for a certain period.

また、マルチパスノイズの発生時のＩＦ信号１３aの信号レベルが図７のＴ１−Ｔ２間のように急激に小さくなったり、ＩＦ出力が無くなる場合、また、マルチパスノイズの影響の無い通常の動作時でも放送局から距離がある場合などで受信したＩＦ信号１３ａの信号レベルが小さい場合には正常な復調処理が行えない。そこで、ＩＦ増幅手段１２にＳメータを設け、Ｓメータ出力１３ｂの出力レベルに基づいてＳＰ手段２１により復調処理後のステレオの分離度（Ｌ／Ｒのセパレーション）を変更するステレオセパレーション制御を行ったり、ＨＣ制御２２により高周波信号を抑圧するハイカット制御を行ってノイズ感を低減する低減処理を行っている。 Further, when the signal level of the IF signal 13a at the time of occurrence of multipath noise suddenly decreases, such as between T1 and T2 in FIG. 7, or IF output is lost, normal operation without the influence of multipath noise is also possible. Even when the signal level of the received IF signal 13a is low, such as when there is a distance from the broadcasting station, normal demodulation processing cannot be performed. Therefore, an S meter is provided in the IF amplifying means 12, and stereo separation control for changing the stereo separation degree (L / R separation) after demodulation processing by the SP means 21 based on the output level of the S meter output 13b is performed. The HC control 22 performs high-cut control to suppress high-frequency signals, and performs reduction processing to reduce noise.

図１１は、特許文献２に記載されたインパルス性ノイズの検出装置（第２の従来技術）を示す図である。ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路３３、ＴＡＮ^−１型復調回路３４、インパルス性ノイズ除去部３５を備え、インパルス性ノイズ除去部３５は、インパルス性ノイズ検出部、補間処理部３５ｉ、補間回路３５ｂからなり、ここでインパルス性ノイズ検出部は、遅延回路としてのシフトレジスタ３５ａ、減算器３５ｃ、３５ｅ、閾値回路３５ｄ、３５ｆ、オア回路３５ｇを備える。 FIG. 11 is a diagram showing an impulsive noise detection device (second prior art) described in Patent Document 2. In FIG. An A / D conversion circuit 33 that performs A / D conversion of the IF signal, a TAN- ¹ type demodulation circuit 34, and an impulsive noise removal unit 35 are provided. The impulsive noise removal unit 35 includes an impulsive noise detection unit and an interpolation processing unit 35i. The impulsive noise detection unit includes a shift register 35a as a delay circuit, subtractors 35c and 35e, threshold circuits 35d and 35f, and an OR circuit 35g.

第２の従来技術のインパルス性ノイズ検出部は、ＩＦ信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしたディジタル信号からＴＡＮ^−１型復調回路３４でＦＭ復調し、このディジタル復調出力値をシフトレジスタ３５ａにより遅延し、減算器３５ｃ、３５ｅにより入力値と複数の遅延出力値との減算値をそれぞれ生成し、閾値回路３５ｄ、３５ｆは各減算器３５ｃ、３５ｅの出力値が所定値以上であるか否かを判断することによりノイズの検出を行うものである。なお、補間処理部３５ｉは各閾値回路３５ｄ、３５ｆの出力の論理和回路３５ｇ出力により補間区間及び補間値を決定し、補間回路３５ｂでノイズ部分を含むディジタル復調出力値を直線補間することでノイズ除去を行う。また、シフトレジスタ３５ｈはノイズ部分の検出されたタイミングと補間のタイミングを整合させるものである。 The second prior art impulsive noise detection unit FM-demodulates the IF signal from a digital signal obtained by sampling the IF signal at a predetermined sampling frequency by the TAN- ¹ type demodulation circuit 34, and delays the digital demodulated output value by the shift register 35a. The subtractors 35c and 35e respectively generate subtraction values between the input value and the plurality of delayed output values, and the threshold circuits 35d and 35f determine whether or not the output values of the subtractors 35c and 35e are greater than or equal to a predetermined value. By doing so, noise is detected. The interpolation processing unit 35i determines an interpolation section and an interpolation value based on the output of the logical sum circuit 35g of the outputs of the threshold circuits 35d and 35f, and the interpolation circuit 35b performs noise interpolation by linearly interpolating the digital demodulated output value including the noise portion. Perform removal. The shift register 35h matches the timing at which the noise portion is detected with the interpolation timing.

第１の従来技術では、マルチパスノイズの検出をＦＭ検波出力の信号レベルを所定閾値により行うものである。例えばＦＭ検波出力を全波整流し、ローパスフィルタを通過させレベル判定を行うことによりノイズ検出する。かかる手法では、定期的にマルチパスによる影響が検波出力に現れる場合はフィルタの特性などでマルチパスノイズが検出されないこともあり、また、高速なノイズ検出が不可能であるためノイズ除去への利用においてはフィルタの処理遅延等による検出タイミングずれによりかえって聴感上ノイズが感じられる場合もある。特に、非常に短いパルス性ノイズへの追従性等、検出条件に応じた高精度なマルチパスノイズの検出を行うには別途の検出回路が必要となる等、システムの大型化や制御の複雑さを生じるという問題もある。 In the first prior art, multipath noise is detected using the FM detection output signal level based on a predetermined threshold. For example, noise detection is performed by full-wave rectifying the FM detection output, passing through a low-pass filter, and performing level determination. In such a method, if the effects of multipath regularly appear in the detection output, multipath noise may not be detected due to filter characteristics, etc., and high-speed noise detection is impossible, so it can be used for noise removal. In some cases, noise may be perceived in the sense of hearing due to a shift in detection timing due to processing delay of the filter. In particular, a separate detection circuit is required to detect multipath noise with high accuracy according to the detection conditions, such as the ability to follow very short pulse noise, etc. There is also the problem of producing.

第２の従来技術は、やはりＦＭ検波後の音声帯域の出力を利用し、前記出力とその複数の遅延出力値との減算値と所定の閾値とを比較してノイズ検出を行うものである。この従来技術では、サンプリング毎の処理を行うＴＡＮ^−１型復調器が使用されているが、ＴＡＮ^−１値の算出段階のようなＦＭ検波過程でノイズ検出を行うものではなく、複数の減算器の出力の論理和によりノイズの検出を行う構成を採用しているように、基本的にはサンプリング単位でのノイズ検出を行うものではなく、ノイズを含む所定の範囲でのノイズ検出処理を行う原理に基づくものである。 The second prior art also uses the output of the voice band after FM detection, and performs noise detection by comparing a subtracted value between the output and the plurality of delayed output values with a predetermined threshold value. In this conventional technique, a TAN ^-1 type demodulator that performs processing for each sampling is used. However, noise detection is not performed in the FM detection process such as the TAN ^-1 value calculation stage, and a plurality of subtractors are used. In principle, noise detection is not performed in sampling units, but is performed in a predetermined range including noise. It is based on.

また、ノイズ検出結果によりノイズ除去を行う場合においては、ＦＭ復調出力からノイズ除去用の信号等を生成してノイズを除去する方法であるため、ＦＭ復調出力とノイズ除去用の信号との同期用に遅延時間の大きい遅延手段が必要となり、処理遅延時間合わせなど設計の複雑化やシステム規模の増大など、設計・製造面でのデメリットも大きい。 Further, in the case of performing noise removal based on the noise detection result, a method for removing noise by generating a noise removal signal or the like from the FM demodulation output is used, so that synchronization between the FM demodulation output and the noise removal signal is performed. In addition, a delay means having a large delay time is required, and there are great demerits in design and manufacturing, such as a complicated design such as adjusting a processing delay time and an increase in system scale.

（目的）
本発明の主な目的は、マルチパスノイズの検出をＦＭ検波の処理過程で行うことにより、サンプリング時間単位での高速なノイズの検出を行うマルチパスノイズ検出方法及び検出装置を提供することにある。 (the purpose)
A main object of the present invention is to provide a multipath noise detection method and a detection apparatus that perform high-speed noise detection in units of sampling time by performing multipath noise detection in the process of FM detection. .

本発明の他の目的は、マルチパスノイズの検出を小さな回路構成で実現することを可能とし、設計・製造面のデメリットを最小に抑えたマルチパスノイズ検出方法及び検出装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a multipath noise detection method and detection apparatus that can realize multipath noise detection with a small circuit configuration and minimize design and manufacturing disadvantages. .

本発明の他の目的は、サンプリング時間単位の簡単な制御で検出タイミングずれの無いマルチパスノイズの検出を可能とするマルチパスノイズ検出方法及び検出装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a multipath noise detection method and a detection apparatus that enable detection of multipath noise without detection timing deviation by simple control in units of sampling time.

本発明の他の目的は、非常に短いパルス性ノイズへの追従性の高い高精度なマルチパスノイズの検出を可能とするマルチパスノイズ検出方法及び検出装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a multipath noise detection method and a detection apparatus that enable highly accurate multipath noise detection with high followability to extremely short pulse noise.

本発明のマルチパスノイズ検出方法は、ＩＦ信号を複素数化するステップと、複素数化したＩＦ信号からシステムのサンプリング時間単位でＴａｎ^−１値を算出することにより瞬間角速度を求めるステップと、サンプリング時間単位の瞬間角速度からサンプリング時間単位の位相変化分である角速度を求めるステップと、サンプリング時間単位の角速度と所定の閾値とを比較するステップとを含み、前記閾値の範囲を越えるサンプリング時間単位の角速度をマルチパスノイズとして検出することを特徴とし、前記閾値は、上限値及び下限値からなることを特徴とする。また、前記上限値及び下限値は、（ＩＦ信号の中心周波数±ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数であり、前記角速度が（ＩＦ信号の中心周波数−ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より小さいか、又は（ＩＦ信号の中心周波数＋ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より大きい場合に、マルチパスノイズとして検出することを特徴とし、前記閾値は、複数の上限値及び下限値でなり、ＩＦ信号の信号レベルに応じて切り替えることを特徴とする。 The multipath noise detection method of the present invention includes a step of converting an IF signal to a complex number, a step of obtaining an instantaneous angular velocity by calculating a Tan ⁻¹ value in a system sampling time unit from the complexized IF signal, and a sampling time unit. An angular velocity that is a phase change in sampling time unit from the instantaneous angular velocity of the sample time, and a step of comparing the angular velocity in sampling time unit with a predetermined threshold value, and multiplying the angular velocity in sampling time unit exceeding the threshold range. It is detected as path noise, and the threshold value is composed of an upper limit value and a lower limit value. The upper and lower limit values are (center frequency of IF signal ± maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency, and the angular velocity is (center frequency of IF signal−maximum frequency deviation of FM modulation) / When the sampling frequency is smaller than or equal to (center frequency of IF signal + maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency, it is detected as multipath noise, and the threshold value has a plurality of upper limit values and lower limit values. It is a value and is switched according to the signal level of the IF signal.

本発明のマルチパスノイズ検出装置は、ＩＦ信号を複素数化するＩ／Ｑ分離手段と、複素数化したＩＦ信号からシステムのサンプリング時間単位でＴａｎ^−１値である瞬間角速度を算出するＴａｎ^−１値算出手段と、サンプリング時間単位の瞬間角速度からサンプリング時間単位の位相変化分である角速度を求める角速度算出手段と、角速度算出手段で求めたサンプリング時間単位の角速度と所定の閾値とを比較する比較手段と、を備え、前記閾値の範囲を越える角速度をマルチパスノイズとして検出することを特徴とし、前記閾値は、上限値及び下限値からなることを特徴とする。また、前記閾値の上限値及び下限値は、（ＩＦ信号の中心周波数±ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数であり、前記角速度が（ＩＦ信号の中心周波数−ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より小さいか、又は（ＩＦ信号の中心周波数＋ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より大きい値の場合に、マルチパスノイズとして検出するステップを含むことを特徴とし、前記閾値は複数の閾値でなり、ＩＦ信号の信号レベルに応じて切り替えることを特徴とする。 Multipath noise detecting apparatus of the present invention, the I / Q separation means for complex the IF signal, the complex number of the Tan ^-1 value for calculating the instantaneous angular rate is Tan ^-1 values from the IF signal at a sampling time units of the system A calculating means; an angular velocity calculating means for obtaining an angular velocity that is a phase change in sampling time units from an instantaneous angular velocity in sampling time units; and a comparing means for comparing the angular velocity in sampling time units obtained by the angular velocity calculating means with a predetermined threshold value. The angular velocity exceeding the threshold range is detected as multipath noise, and the threshold value includes an upper limit value and a lower limit value. Further, the upper limit value and the lower limit value of the threshold value are (center frequency of IF signal ± maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency, and the angular velocity is (center frequency of IF signal−maximum frequency deviation of FM modulation). ) / Less than the sampling frequency, or (the center frequency of the IF signal + the maximum frequency deviation of the FM modulation) / a value greater than the sampling frequency, the step of detecting as multipath noise, It consists of a plurality of threshold values and is switched according to the signal level of the IF signal.

本発明によれば、ＩＦ信号のサンプリング時間単位でＴａｎ^−１値の算出により瞬間角速度を求め、サンプリング時間単位の位相変化分である角速度を求め、当該角速度と所定の閾値とを比較し、前記閾値の範囲を越える角速度からノイズ検出を行うように構成することにより、サンプリング単位の高速なマルチパスノイズの検出が可能である。 According to the present invention, an instantaneous angular velocity is obtained by calculating a Tan ⁻¹ value in a sampling time unit of the IF signal, an angular velocity that is a phase change amount in a sampling time unit is obtained, the angular velocity is compared with a predetermined threshold, By configuring so that noise detection is performed from an angular velocity exceeding the threshold range, it is possible to detect multipath noise at a high speed in sampling units.

また、Ｔａｎ^−１型ＦＭ検波における角速度の算出、処理段階でマルチパスノイズの検出の処理を行うように構成することにより、Ｔａｎ^−１型検波回路内にマルチパスノイズ検出の処理回路を構成することが可能であり、ＦＭ復調装置の小型化を実現することが可能である。 In addition, a processing circuit for multipath noise detection is configured in the Tan- ¹ type detection circuit by performing calculation of angular velocity in Tan- ¹ type FM detection and processing for detecting multipath noise in the processing stage. Therefore, the FM demodulator can be downsized.

更に、本発明はサンプリング時間単位の処理によりノイズ検出を行うことにより、ノイズ除去等へ適用した場合に従来技術に比べて処理遅延を生じることがないから、ノイズ除去等での遅延調整の回路構成を簡略化することが可能である。 Furthermore, since the present invention detects noise by processing in units of sampling time, and when applied to noise removal or the like, there is no processing delay compared to the prior art. Can be simplified.

特に、ノイズ検出の閾値として、上限値及び下限値、例えば（ＩＦ信号の中心周波数±ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数を使用し、ＩＦ信号の信号レベル等に応じて該閾値を切り替えることにより、ＦＭ受信状態に応じたノイズの検出条件を設定でき、ＦＭ検波信号に対するノイズ除去、ＳＰ処理及びＨＣ処理等、きめ細かな受信信号の音質向上等への信号処理の制御を可能とする。 In particular, an upper limit value and a lower limit value, such as (center frequency of IF signal ± maximum frequency shift of FM modulation) / sampling frequency, are used as threshold values for noise detection, and the threshold values are switched according to the signal level of the IF signal. Thus, it is possible to set a noise detection condition according to the FM reception state, and to control signal processing for finely improving the received signal sound quality, such as noise removal, SP processing and HC processing for the FM detection signal.

また、本発明によればＦＭ検波は、算出した角速度からオフセット値（ＩＦ信号の中心周波数／サンプリング周波数）を単に除去することにより簡単に実現できる。 Further, according to the present invention, FM detection can be easily realized by simply removing the offset value (center frequency of IF signal / sampling frequency) from the calculated angular velocity.

（実施の形態１）
図１は、本発明のＦＭ受信におけるマルチパスノイズ検出方法及び検出装置の第１の実施の形態を示す図である。ＦＭ受信装置の構成としては、フロントエンド２、ＩＦ増幅手段３、ＦＭ検波手段４、ステレオ復調手段７、増幅手段８、スピーカー９、１０、ＳＰ手段１１、ＨＣ手段１２を備える。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a multipath noise detection method and detection apparatus in FM reception according to the present invention. The configuration of the FM receiver includes a front end 2, IF amplification means 3, FM detection means 4, stereo demodulation means 7, amplification means 8, speakers 9 and 10, SP means 11, and HC means 12.

本実施の形態のマルチパスノイズ検出方法及び検出装置は、ＦＭ検波手段４内にマルチパスノイズ検出部として構成され、ＦＭ検波手段４内の検波過程でマルチパスノイズの検出処理が実行される。マルチパスノイズ検出部は、ＩＦ信号を複素数化するＩ／Ｑ分離手段４ａ、サンプリング時間単位の複素数化したディジタル信号からＴａｎ^−１値を算出するＴａｎ^−１値算出手段４ｂ、Ｔａｎ^−１値のサンプリング時間単位の前後の差を算出する角速度算出手段４ｃ、Ｔａｎ^−１値と所定の閾値とを比較する比較手段４ｄ、前記閾値を生成する閾値手段４ｅを備える。 The multipath noise detection method and detection apparatus according to the present embodiment is configured as a multipath noise detection unit in the FM detection means 4, and multipath noise detection processing is executed in the detection process in the FM detection means 4. Multipath noise detection unit, I / Q separation means 4a for complex the IF signal from the digital signal complex of sampling hourly ^{Tan -1} value calculating means 4b for calculating the ^{Tan -1} values, the ^{Tan -1} values Angular velocity calculation means 4c for calculating the difference between before and after the sampling time unit, comparison means 4d for comparing the Tan- ¹ value with a predetermined threshold, and threshold means 4e for generating the threshold.

更に、前記ＦＭ検波手段４には、マルチパスノイズ検出部の出力によりマルチパスノイズを除去しＦＭ検波信号を出力するための構成として、比較手段４ｄが出力するノイズ検出信号により角速度を補正し雑音除去を行う雑音除去手段４ｆ、雑音除去手段４ｆの出力からオフセット値を除去し、ＦＭ検波信号を出力するオフセット除去手段４ｇを備える。なお、必要によりＦＭ検波信号に合成されている制御信号やステレオ信号の合成信号を処理することによりＦＭ検波を完了する。本実施の形態のマルチパスノイズの検出処理は次のとおりである。 Further, the FM detection means 4 is configured to remove the multipath noise by the output of the multipath noise detection section and output the FM detection signal, and correct the angular velocity by the noise detection signal output from the comparison means 4d to reduce the noise. A noise removing unit 4f that performs removal, and an offset removing unit 4g that removes an offset value from the output of the noise removing unit 4f and outputs an FM detection signal are provided. If necessary, the FM detection is completed by processing a control signal combined with the FM detection signal and a combined signal of the stereo signal. The multipath noise detection process of this embodiment is as follows.

本実施の形態のＩ／Ｑ分離手段４ａは、ＦＭ受信によるＩＦ信号をシステムのサンプリング周波数のサンプリング時間単位のディジタル信号を複素数化して出力する。Ｔａｎ^−１値算出手段４ｂは、サンプリング時間単位の複素数化したディジタル信号から位相角情報のＴａｎ^−１値（以下「瞬間角速度」という）を算出して出力する。角速度算出手段４ｃは、Ｔａｎ^−１値算出手段４ｂからのサンプリング時間単位の前後の瞬間角速度の差を算出し、位相変化分に相当する角速度を出力（以下「遅延比較」という）する（西村芳一著「ＤＳＰ処理のノウハウ」ＣＱ出版社 ISBN4-7898-3352-6、第5章5-1-2参照）。比較手段４ｄは、算出されたサンプリング時間単位の角速度を閾値手段４ｅで生成した上限値及び下限値からなる閾値と比較してマルチパスノイズの有無を検出してノイズ検出信号を出力する。 The I / Q separation means 4a of the present embodiment outputs an IF signal obtained by FM reception by converting a digital signal in a sampling time unit of a system sampling frequency into a complex number. The Tan ⁻¹ value calculating means 4 b calculates and outputs a Tan ⁻¹ value (hereinafter referred to as “instantaneous angular velocity”) of the phase angle information from the complex digital signal in sampling time units. The angular velocity calculation means 4c calculates the difference between the instantaneous angular velocities before and after the sampling time unit from the Tan- ¹ value calculation means 4b, and outputs the angular velocity corresponding to the phase change (hereinafter referred to as “delay comparison”) (Yoshimura Yoshiyoshi). 1 book "DSP processing know-how" CQ publisher ISBN 4-7898-3352-6, Chapter 5 5-1-2). The comparison unit 4d compares the calculated angular velocity of the sampling time unit with a threshold value including the upper limit value and the lower limit value generated by the threshold value unit 4e, detects the presence or absence of multipath noise, and outputs a noise detection signal.

図２は、Ｔａｎ^−１型検波手法によるＦＭ検波（復調）の原理を示す図である。Ｔａｎ^−１型検波の原理は、ＩＦ信号をヒルベルトフィルタなどの使用により実軸と虚軸の直交座標系の２つの信号値に変換し、Ｔａｎ^−１の関数を使用して瞬間角速度を求め、位相の微分が周波数であることからサンプル間の位相変化分に相当する角速度を計算し、この角速度をＦＭ検波された信号成分として出力するものである。具体的には、Ｉ／Ｑ分離手段４ａ〜オフセット除去手段４ｇにおいて以下の処理を行う。 FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of FM detection (demodulation) by the Tan- ¹ type detection method. The principle of Tan- ¹ type detection is to convert the IF signal into two signal values of the orthogonal coordinate system of the real axis and the imaginary axis by using a Hilbert filter or the like, and obtain the instantaneous angular velocity using the function of Tan- ¹ ; Since the differential of the phase is a frequency, an angular velocity corresponding to the phase change between samples is calculated, and this angular velocity is output as a signal component subjected to FM detection. Specifically, the following processing is performed in the I / Q separation unit 4a to the offset removal unit 4g.

Ｉ／Ｑ分離手段４ａは、ＩＦ信号（ｓｉｎ（ｘ））３ａを入力し、所定のサンプリング周波数でディジタル信号のＩＦ信号ｓｉｎ（ｘ）とし、このＩＦ信号ｓｉｎ（ｘ）と、ヒルベルトフィルタ等の９０度移相器を通過させたＩＦ信号ｃｏｓ（ｘ）とを生成して出力するＩ／Ｑ分離を行い、ＩＦ信号を複素数化する。 The I / Q separation means 4a receives the IF signal (sin (x)) 3a and converts it to a digital signal IF signal sin (x) at a predetermined sampling frequency. The IF signal sin (x) and a Hilbert filter or the like The IF signal cos (x) that has passed through the 90-degree phase shifter is generated and output to perform I / Q separation, and the IF signal is converted into a complex number.

Ｔａｎ^−１値算出手段４ｂは、複素数化されたサンプリング時間単位の信号ｓｉｎ（ｘ）、ｃｏｓ（ｘ）を入力し、サンプリング時間単位にｓｉｎ（ｘ）／ｃｏｓ（ｘ）の演算を行い、Ｔａｎ^−１（ｘ）の値を求める。次にＴａｎ^−１（ｘ）と（ｘ）の関係を記憶したテーブルを参照し、Ｔａｎ^−１（ｘ）の各サンプルを（ｘ）に変換して瞬間角速度を求める。 The Tan ⁻¹ value calculating means 4b receives complex-valued sampling time unit signals sin (x) and cos (x), calculates sin (x) / cos (x) in sampling time units, and Tan ^-1 Determine the value of (x). Next, referring to a table storing the relationship between Tan ⁻¹ (x) and (x), each sample of Tan ⁻¹ (x) is converted to (x) to obtain an instantaneous angular velocity.

角速度算出手段４ｃは、現在のサンプリング時間（時点）の瞬間角速度と前のサンプリング時点の瞬間角速度と遅延比較を行い各サンプル（ｘ）の変化分（角速度）を求める。角速度算出手段４ｃの出力は、後述する雑音除去手段４ｆを介した後、オフセット除去手段４ｇにおいて、雑音除去後の角速度から各サンプリング時点で発生するオフセット値（ＩＦの中心周波数成分：中心周波数／サンプリング周波数）を取り除く（減算する）ことによりＦＭ復調信号を出力する。 The angular velocity calculation means 4c compares the instantaneous angular velocity at the current sampling time (time point) with the instantaneous angular velocity at the previous sampling time point to obtain a change (angular velocity) of each sample (x). The output of the angular velocity calculation means 4c is supplied to an offset value (center frequency component of IF: center frequency / sampling) generated at each sampling time from the angular velocity after noise removal in the offset removal means 4g after passing through a noise removal means 4f described later. An FM demodulated signal is output by removing (subtracting) the frequency.

次に、本実施の形態の比較手段４ｄ及び閾値手段４ｅによるＦＭ検波信号に関するマルチパスノイズの検出について説明する。
Ｔａｎ^−１型検波ではＩＦ信号をサンプリングしたディジタル信号により処理される。各サンプリング時間単位のディジタル信号からＴａｎ^−１値として得られる瞬間角速度は、搬送波の中心周波数（ＩＦ）の最大周波数偏移が±７５ｋＨｚの場合、
（ＩＦ±７５ｋＨｚ）/サンプリング周波数
の範囲の値となる。 Next, detection of multipath noise related to the FM detection signal by the comparison unit 4d and the threshold unit 4e of the present embodiment will be described.
In Tan- ¹ type detection, processing is performed by a digital signal obtained by sampling the IF signal. The instantaneous angular velocity obtained as a Tan ⁻¹ value from the digital signal of each sampling time unit is obtained when the maximum frequency deviation of the center frequency (IF) of the carrier wave is ± 75 kHz.
The value is in the range of (IF ± 75 kHz) / sampling frequency.

閾値手段４ｅは、サンプリング時間単位の瞬間角速度の上限値（（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）/サンプリング周波数）と下限値（（ＩＦ−７５ｋＨｚ）/サンプリング周波数）を閾値として生成し比較手段４ｄに出力する。比較手段４ｄは、閾値手段４ｅから入力した前記閾値と、角速度算出手段４ｃからの角速度とを比較し、比較結果が閾値外（角速度＜（ＩＦ−７５ｋＨｚ）/サンプリング周波数、（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）/サンプリング周波数＜瞬間角速度）ならば、マルチパスノイズの検出を示すノイズ検出信号を雑音検出手段４ｆに出力する。 The threshold means 4e generates an upper limit value ((IF + 75 kHz) / sampling frequency) and a lower limit value ((IF−75 kHz) / sampling frequency) of the instantaneous angular velocity in sampling time units as threshold values and outputs them to the comparison means 4d. The comparison unit 4d compares the threshold value input from the threshold unit 4e with the angular velocity from the angular velocity calculation unit 4c, and the comparison result is out of the threshold value (angular velocity <(IF−75 kHz) / sampling frequency, (IF + 75 kHz) / sampling frequency). If <instantaneous angular velocity>, a noise detection signal indicating detection of multipath noise is output to the noise detection means 4f.

なお、雑音検出手段４ｆは前記ノイズ検出信号を入力すると角速度算出手段４ｃの出力に対するノイズ除去の処理を行う。例えば、比較手段４ｄから出力されたノイズ検出信号によりマルチパスノイズ部分の出力を抑圧し、その期間はマルチパスが検出される直前の信号を補間信号として出力する等の処理によりノイズ除去を行う。 When the noise detection signal is input, the noise detection unit 4f performs noise removal processing on the output of the angular velocity calculation unit 4c. For example, the output of the multipath noise part is suppressed by the noise detection signal output from the comparison unit 4d, and noise is removed by processing such as outputting the signal immediately before the detection of the multipath as an interpolation signal during that period.

図３は第１の実施の形態のマルチパスノイズ検出処理のフローチャートを示す図である。ステップ１では複素数化されたディジタル信号のＩＦ信号を入力する。ステップ２では入力したＩＦ信号に対しＴａｎ^−１値の演算を行い瞬間角速度を算出する。ステップ３ではステップ２で算出した瞬間角速度について遅延比較を行い、サンプリング時間単位の位相変化分に相当する角速度の算出を行う。ステップ４とステップ５では算出された角速度が、ＦＭ変調の周波数に関する上限値（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を超えているか否か、下限値（ＩＦ−７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っているか否かを判断し、角速度が上限値（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を越えているか、下限値（ＩＦ−７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っている場合、マルチパスノイズが発生していると判定し、ステップ７でマルチパスノイズの検出に関する信号としてマルチパスノイズ検出フラグを「１」（ノイズ検出）とする処理を行い、角速度が下限値（ＩＦ−７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以上且つ上限値（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以下の場合、マルチパスノイズが発生していないと判定し、ステップ６でマルチパスノイズ検出フラグを「０」（ノイズ非検出）とする処理を行う。以上の処理をサンプリング時間単位のディジタル信号のＩＦ信号毎に行うことでマルチパスノイズ検出の処理を行う。 FIG. 3 is a flowchart illustrating the multipath noise detection process according to the first embodiment. In step 1, the IF signal of the digital signal converted into a complex number is input. In step 2, the Tan- ¹ value is calculated for the input IF signal to calculate the instantaneous angular velocity. In step 3, a delay comparison is performed on the instantaneous angular velocity calculated in step 2, and an angular velocity corresponding to the phase change in sampling time units is calculated. Whether the angular velocity calculated in step 4 and step 5 exceeds the upper limit (IF + 75 kHz) / sampling frequency) regarding the frequency of FM modulation, or is lower than the lower limit (IF-75 kHz) / sampling frequency) If the angular velocity exceeds the upper limit value (IF + 75 kHz) / sampling frequency) or falls below the lower limit value (IF-75 kHz) / sampling frequency), it is determined that multipath noise has occurred, and step 7, the multipath noise detection flag is set to “1” (noise detection) as a signal relating to detection of multipath noise, the angular velocity is equal to or higher than the lower limit value (IF−75 kHz) / sampling frequency), and the upper limit value (IF + 75 kHz) / (Sampling frequency) The Most determines performs processing to "0" (noise not detected) multipath noise detection flag in step 6. The above processing is performed for each IF signal of the digital signal in sampling time units, thereby performing multipath noise detection processing.

具体的には、例えばＩＦを１０．７ＭＨｚと仮定した場合、正常動作時におけるサンプリング時間単位の角速度は（１０．７ＭＨｚ±７５ｋＨｚ）/サンプリング周波数の範囲の値となることから、まず、サンプリング時間単位の瞬間角速度を遅延比較して角速度を算出する。算出した角速度が上記範囲外になる場合はノイズ検出信号としてマルチパスノイズ検出フラグ「１」（ノイズ検出）を出力し、また、上記範囲以内になる場合はマルチパスノイズ検出フラグ「０」（ノイズ非検出）を出力する。 Specifically, for example, assuming that IF is 10.7 MHz, the angular velocity of the sampling time unit during normal operation is a value in the range of (10.7 MHz ± 75 kHz) / sampling frequency. The angular velocity is calculated by comparing the instantaneous angular velocities of When the calculated angular velocity is out of the above range, the multipath noise detection flag “1” (noise detection) is output as a noise detection signal. When the calculated angular velocity is within the above range, the multipath noise detection flag “0” (noise) is output. (Not detected) is output.

以上のように本実施の形態では、ＦＭ検波の過程で角速度が正常動作時の範囲内の値から外れた場合にのみマルチパスノイズの検出を行うことを特徴とするものであり、一般に正常動作範囲である上限値及び下限値でなる閾値としては、（中間周波数±最大周波数偏移）/サンプリング周波数とすることを特徴とする。ここで最大周波数偏移はＦＭ変調における±７５ｋＨｚの外に、例えばステレオ信号の場合の±５６ｋＨｚやモノラル信号の場合の±１６ｋＨｚに設定することができる。 As described above, this embodiment is characterized in that multipath noise is detected only when the angular velocity deviates from a value within the range of normal operation during the FM detection process. The threshold value consisting of an upper limit value and a lower limit value that are ranges is characterized by (intermediate frequency ± maximum frequency deviation) / sampling frequency. Here, the maximum frequency deviation can be set to ± 56 kHz in the case of a stereo signal or ± 16 kHz in the case of a monaural signal in addition to ± 75 kHz in FM modulation.

また、本発明のマルチパスノイズ検出方法をノイズ除去の処理へ利用する例を説明したが、本発明のマルチパスノイズ検出方法はノイズ除去に限られるものではなく、ＦＭ受信機においてノイズ感を低減するためのステレオの分離度（Ｌ／Ｒのセパレーション）の低減制御及び高周波信号の抑圧制御に適用することも可能である。 In addition, although the example of using the multipath noise detection method of the present invention for noise removal processing has been described, the multipath noise detection method of the present invention is not limited to noise removal, and reduces noise in FM receivers. Therefore, the present invention can be applied to reduction control of stereo separation (L / R separation) and suppression control of high-frequency signals.

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態の構成を示す図である。図４に示すＦＭ受信機の構成は図１に示す構成と類似するものであるが、ＦＭ検波手段４の出力部に雑音処理手段１５が設けられ、閾値手段４ｉがＳメータの出力の信号レベルに応じて異なる閾値を出力し、比較手段４ｈが前記閾値によるノイズの検出結果として複数のノイズ検出信号（フラグ０〜３）を出力し、前記雑音処理手段１５、ＳＰ手段１３及びＨＣ手段１４を制御する点で構成が相違する。また、マルチパスノイズの検出結果によりノイズ除去に加えて、ＦＭ検波信号のフィルタリング処理、ステレオセパレーション等のノイズ感の低減処理を行う点で相違する。 (Embodiment 2)
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the second exemplary embodiment of the present invention. The configuration of the FM receiver shown in FIG. 4 is similar to that shown in FIG. 1, except that the noise processing means 15 is provided at the output section of the FM detection means 4, and the threshold means 4i is the signal level of the output of the S meter. The comparator 4h outputs a plurality of noise detection signals (flags 0 to 3) as noise detection results based on the threshold, and the noise processing means 15, SP means 13 and HC means 14 are output. The configuration is different in terms of control. Further, it differs in that noise detection reduction processing such as FM detection signal filtering processing and stereo separation is performed in addition to noise removal based on the detection result of multipath noise.

図５は、第２の実施の形態のマルチパスノイズ検出処理のフローチャートを示す図である。以下、本実施の形態のマルチパスノイズ検出処理の動作を説明する。
ステップ１では複素数化されたディジタル信号のＩＦ信号を入力する。ステップ２では入力したＩＦ信号に対しＴａｎ^−１値の演算を行い瞬間角速度を算出する。ステップ３ではステップ２で算出した瞬間角速度について遅延比較を行い、サンプリング時間単位の位相変化分に相当する角速度の算出を行う。ステップ４ではＩＦ信号の信号レベルが当該ＩＦ信号について想定する最大信号レベル×０．５（以下「０．５レベル」という）以下か否かを判定する。 FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of multipath noise detection processing according to the second embodiment. Hereinafter, the operation of the multipath noise detection process of the present embodiment will be described.
In step 1, the IF signal of the digital signal converted into a complex number is input. In step 2, the Tan- ¹ value is calculated for the input IF signal to calculate the instantaneous angular velocity. In step 3, a delay comparison is performed on the instantaneous angular velocity calculated in step 2, and an angular velocity corresponding to the phase change in sampling time units is calculated. In step 4, it is determined whether or not the signal level of the IF signal is less than or equal to the maximum signal level assumed for the IF signal × 0.5 (hereinafter referred to as “0.5 level”).

ステップ４において、ＩＦ信号の信号レベルが０．５レベル以下の値の場合、
ステップ５とステップ６で、前記角速度がモノラルＦＭ変調の周波数に関する上限値（ＩＦ＋１６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を超えているか否か、下限値（ＩＦ−１６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っているか否かを判断し、角速度が上限値（ＩＦ＋１６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を越えているか、下限値（ＩＦ−１６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っている場合、ステップ９でマルチパスノイズが発生していると判定し、マルチパスノイズの検出を示す信号であるマルチパスノイズ検出フラグ「３」を出力（０．５レベル以下でノイズ検出）し、ステップ１０でＨＣ手段１２を制御して、ＦＭ検波信号に対しモノラル処理且つハイカット処理を行う。 In step 4, if the signal level of the IF signal is 0.5 level or less,
In step 5 and step 6, whether the angular velocity exceeds the upper limit value (IF + 16 kHz) / sampling frequency) regarding the frequency of monaural FM modulation or less than the lower limit value (IF-16 kHz) / sampling frequency). If the angular velocity exceeds the upper limit value (IF + 16 kHz) / sampling frequency) or falls below the lower limit value (IF-16 kHz) / sampling frequency), it is determined in step 9 that multipath noise has occurred. The multipath noise detection flag “3”, which is a signal indicating the detection of the multipath noise, is output (noise detection at 0.5 level or less), and the HC unit 12 is controlled in step 10 so that the FM detection signal is mono. Processing and high-cut processing.

ステップ５とステップ６で、前記角速度が下限値（ＩＦ−１６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以上で、上限値（ＩＦ＋１６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以下の場合、マルチパスノイズが発生していないと判定し、ステップ７でマルチパスノイズ検出フラグ「２」を出力（０．５レベル以下でマルチパスノイズ非検出）し、ステップ８でＳＰ手段１１を制御し、ステレオセパレーションを低下させる処理（以下「ＳＰ処理」という）を行う。この場合、実質上モノラルとなる。 If the angular velocity is not less than the lower limit value (IF-16 kHz) / sampling frequency) and not more than the upper limit value (IF + 16 kHz) / sampling frequency) in step 5 and step 6, it is determined that multipath noise has not occurred, step 7 outputs a multipath noise detection flag “2” (multipath noise is not detected at 0.5 level or less), and controls the SP means 11 in step 8 to reduce stereo separation (hereinafter referred to as “SP processing”). )I do. In this case, it is substantially mono.

ステップ４において、ＩＦ信号の信号レベルが０．５レベルより大きい値の場合、ステップ１１でＩＦ信号の信号レベルが前記最大信号レベル×０．８（以下「０．８レベル」という）以下か否かを判定する。
ステップ１１において、ＩＦ信号の信号レベルが０．８レベル以下の値の場合、
ステップ１２とステップ１３で、前記角速度がステレオＦＭ変調の周波数に関する上限値（ＩＦ＋５６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を超えているか否か、下限値（ＩＦ−５６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っているか否かを判断し、角速度が上限値（ＩＦ＋５６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を越えているか、下限値（ＩＦ−５６ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っている場合、マルチパスノイズが発生していると判定し、ステップ１６でマルチパスノイズの検出を示す信号であるマルチパスノイズ検出フラグ「２」を出力（０．５レベルより大きく０．８レベル以下でノイズ検出）し、ステップ１７でＳＰ処理を行う。
ステップ１２とステップ１３で、角速度が下限値（ＩＦ−７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以上且つ上限値（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以下の場合、マルチパスノイズが発生していないと判定し、ステップ１４でマルチパスノイズ検出フラグ「０」を出力（０．５レベル以上０．８レベル以下ノイズ非検出）し、ステップ１５でＳＰ処理を行う。 If the signal level of the IF signal is greater than 0.5 level in step 4, whether or not the signal level of the IF signal is equal to or less than the maximum signal level × 0.8 (hereinafter referred to as “0.8 level”) in step 11. Determine whether.
In step 11, if the signal level of the IF signal is 0.8 level or less,
In steps 12 and 13, it is determined whether the angular velocity exceeds an upper limit (IF + 56 kHz) / sampling frequency) or lower limit (IF−56 kHz) / sampling frequency) regarding the frequency of stereo FM modulation. If the angular velocity exceeds the upper limit value (IF + 56 kHz) / sampling frequency) or falls below the lower limit value (IF−56 kHz) / sampling frequency), it is determined that multipath noise has occurred, and step 16 The multipath noise detection flag “2”, which is a signal indicating the detection of multipath noise, is output (noise detection is greater than 0.5 level and less than or equal to 0.8 level), and SP processing is performed in step 17.
If the angular velocity is not less than the lower limit value (IF-75 kHz) / sampling frequency) and not more than the upper limit value (IF + 75 kHz) / sampling frequency) in steps 12 and 13, it is determined that multipath noise has not occurred, and in step 14 A multipath noise detection flag “0” is output (noise is not detected from 0.5 level to 0.8 level), and SP processing is performed in step 15.

ステップ１１において、ＩＦ信号の信号レベルが０．８レベルより大きい値の場合、
ステップ１８とステップ１９で、角速度がＦＭ変調の周波数に関する上限値（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を超えているか否か、下限値（ＩＦ−７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っているか否かを判断し、角速度が上限値（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を越えているか、下限値（ＩＦ−７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）を下回っている場合、マルチパスノイズが発生していると判定し、ステップ２１でマルチパスノイズの検出を示す信号であるマルチパスノイズ検出フラグ「１」を出力（０．８レベルより大きくノイズ検出）し、ステップ２２でＳＰ処理を行う。 In step 11, if the signal level of the IF signal is greater than 0.8 level,
In steps 18 and 19, it is determined whether or not the angular velocity exceeds the upper limit value (IF + 75 kHz) / sampling frequency) regarding the frequency of FM modulation and is lower than the lower limit value (IF−75 kHz) / sampling frequency). If the angular velocity exceeds the upper limit value (IF + 75 kHz) / sampling frequency) or falls below the lower limit value (IF-75 kHz) / sampling frequency), it is determined that multipath noise has occurred, A multipath noise detection flag “1”, which is a signal indicating the detection of path noise, is output (noise detection is greater than 0.8 level), and SP processing is performed in step 22.

ステップ１８とステップ１９で、角速度が下限値（ＩＦ−７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以上で、上限値（ＩＦ＋７５ｋＨｚ）／サンプリング周波数）以下の場合、マルチパスノイズが発生していないと判定し、ステップ２０でマルチパスノイズ検出フラグ「０」を出力（０．８レベル以上ノイズ非検出）し、ＦＭ検波信号を本来のステレオ状態とする。なお、以上のＳＰ処理ではＳメータの出力レベルにより分離度が制御される。 If the angular velocity is not less than the lower limit value (IF-75 kHz) / sampling frequency) and not more than the upper limit value (IF + 75 kHz) / sampling frequency) in steps 18 and 19, it is determined that multipath noise has not occurred, and step 20 The multipath noise detection flag “0” is output (no noise is detected at level 0.8 or higher), and the FM detection signal is set to the original stereo state. In the above SP processing, the degree of separation is controlled by the output level of the S meter.

以上の処理におけるマルチパスノイズ検出結果による雑音除去手段４ｊに対する制御としては、例えば、ＦＭ検波信号からマルチパス部分の出力を抑圧し、その期間はマルチパスノイズが検出される直前の信号を補間する処理を行い、また、雑音処理手段１５に対する制御として、例えば、マルチパスノイズ検出フラグの値１、２、３に応じた帯域制限の処理を制御する。帯域制限のより具体的な処理は以下のとおりである。
マルチパスノイズ検出フラグ１の場合、０〜７５ｋＨｚを通過帯域とするローパスフィルタで帯域制限を行う。
マルチパスノイズ検出フラグ２の場合、０〜５６ｋＨｚを通過帯域とするローパスフィルタで帯域制限を行う。
マルチパスノイズ検出フラグ３の場合、０〜１６ｋＨｚを通過帯域とするローパスフィルタで帯域制限を行う。
なお、マルチパスノイズ検出フラグ０の場合は、上記帯域制限を行わない。 As the control for the noise removing unit 4j based on the multipath noise detection result in the above processing, for example, the output of the multipath part is suppressed from the FM detection signal, and the signal immediately before the multipath noise is detected is interpolated during that period. As a control for the noise processing means 15, for example, a band limiting process according to the multipath noise detection flag values 1, 2, and 3 is controlled. More specific processing for bandwidth limitation is as follows.
In the case of the multipath noise detection flag 1, band limitation is performed by a low pass filter having a pass band of 0 to 75 kHz.
In the case of the multipath noise detection flag 2, band limitation is performed by a low pass filter having a pass band of 0 to 56 kHz.
In the case of the multipath noise detection flag 3, band limitation is performed by a low pass filter having a pass band of 0 to 16 kHz.
In the case of the multipath noise detection flag 0, the above band limitation is not performed.

図６は、マルチパスノイズ検出フラグによるＦＭ復調信号の処理内容を示す図である。ＩＦ信号レベルが０．８レベル以上と充分に高い信号レベルにあるときは、ＦＭ変調における±７５ｋＨｚの最大周波数偏移により閾値を決定し、マルチパスノイズ検出フラグ０のときステレオ、マルチパスノイズ検出フラグ１のときＳＰ処理を行う。ＩＦ信号レベルが０．５レベルより大きく、０．８レベル以下の場合は、ステレオ信号の場合の±５６ｋＨｚの最大周波数偏移により閾値を決定し、マルチパスノイズ検出フラグ１、２のときステレオ、且つＳＰ処理を行う。ＩＦ信号レベルが０．５レベル以下の場合は、モノラル信号の場合の±１６ｋＨｚの最大周波数偏移により閾値を決定し、マルチパスノイズ検出フラグ２のときＳＰ処理を行い、マルチパスノイズ検出フラグ１のときＨＣ処理を行う。 FIG. 6 is a diagram showing the processing contents of the FM demodulated signal by the multipath noise detection flag. When the IF signal level is a sufficiently high signal level of 0.8 level or more, the threshold value is determined by the maximum frequency deviation of ± 75 kHz in FM modulation. When the multipath noise detection flag is 0, stereo and multipath noise detection When the flag is 1, SP processing is performed. When the IF signal level is greater than 0.5 level and less than or equal to 0.8 level, the threshold value is determined by the maximum frequency deviation of ± 56 kHz in the case of a stereo signal. And SP processing is performed. When the IF signal level is 0.5 level or less, the threshold value is determined by the maximum frequency deviation of ± 16 kHz in the case of a monaural signal. When the multipath noise detection flag 2 is used, SP processing is performed. At this time, HC processing is performed.

第２の実施の形態のマルチパスノイズの検出においては、ＦＭ検波の過程でサンプリング時間単位で角速度が正常動作時の上限値及び下限値の範囲内の値か否かを判断し、前記範囲から外れた場合にのみマルチパスノイズの発生として検出することを基本とし、ＦＭ受信信号の正常動作の範囲である上限値及び下限値に関する閾値として（中間周波数±最大周波数偏移）/サンプリング周波数を使用し、更に、ＩＦ信号の信号レベルに応じて（中間周波数±最大周波数偏移）/サンプリング周波数の値を切り替えることを特徴とする。具体的には、ノイズ検出の閾値をＩＦ信号の信号レベルにより切り替えてノイズ検出の条件を変更し、例えば、ＦＭ復調におけるＦＭ検波信号のフィルタリング、ステレオセパレーレーション制御及びハイカット制御に利用する。ここで、前記閾値は最大周波数偏移をＦＭ変調における±７５ｋＨｚ、ステレオ信号の場合の±５６ｋＨｚ及びモノラル信号の場合の±１６ｋＨｚに変更することにより切り替える。 In the detection of multipath noise according to the second embodiment, it is determined whether or not the angular velocity is within the range of the upper limit value and the lower limit value during normal operation in the sampling time unit in the process of FM detection. Basically, it is detected as the occurrence of multipath noise only when it deviates, and the threshold for the upper limit and lower limit values that are the normal operation range of FM reception signal is used (intermediate frequency ± maximum frequency deviation) / sampling frequency In addition, the value of (intermediate frequency ± maximum frequency deviation) / sampling frequency is switched according to the signal level of the IF signal. More specifically, the noise detection condition is changed by switching the noise detection threshold according to the signal level of the IF signal, and is used for, for example, FM detection signal filtering, stereo separation control, and high cut control in FM demodulation. Here, the threshold value is switched by changing the maximum frequency deviation to ± 75 kHz in FM modulation, ± 56 kHz in the case of a stereo signal, and ± 16 kHz in the case of a monaural signal.

第２の実施の形態のマルチパスノイズの検出方法及び検出装置は、前述するノイズ処理（除去）やステレオセパレーレーション制御及びハイカット制御等の外にマルチパスノイズの発生の表示、計測等、各種の利用方法が考えられる。 The multipath noise detection method and detection apparatus according to the second embodiment includes various types of display and measurement of multipath noise generation in addition to the above-described noise processing (removal), stereo separation control, and high cut control. The usage method is considered.

以上のように本発明によれば、マルチパスノイズの検出に関し、ＦＭ受信装置のＩＦ信号をサンプリングするＡ／Ｄコンバータと、サンプリングしたＩＦ信号から瞬間角速度を求めてＦＭ検波処理する機能を有し、サンプリング速度単位で得られた角速度からＦＭ検波処理中にマルチパスノイズの検出を行い、また、サンプリング速度単位で得られた角速度に対して、閾値を設け、閾値と比較することでマルチパスノイズ検出を行い、前記サンプリング速度単位で得られた角速度に対して、複数の閾値を設け、状況に応じて比較に使用する閾値を変更して、マルチパスノイズ検出を行うことを特徴とする。 As described above, according to the present invention, with respect to detection of multipath noise, the A / D converter that samples the IF signal of the FM receiver and the function of performing FM detection processing by obtaining the instantaneous angular velocity from the sampled IF signal are provided. The multipath noise is detected during the FM detection process from the angular velocity obtained in the sampling speed unit, and a threshold is set for the angular velocity obtained in the sampling speed unit, and the multipath noise is compared with the threshold. The detection is performed, and a plurality of threshold values are provided for the angular velocity obtained in the sampling velocity unit, and the multi-pass noise detection is performed by changing the threshold value used for comparison according to the situation.

本発明の第１の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention. Ｔａｎ^−１型検波手法のＦＭ検波の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of FM detection of a Tan- ¹ type | mold detection method. 第１の実施の形態のマルチパスノイズ検出の処理フローチャートを示す図である。It is a figure which shows the process flowchart of the multipass noise detection of 1st Embodiment. 第２の実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 2nd Embodiment. 第２の実施の形態のマルチパスノイズ検出の処理フローチャートを示す図である。It is a figure which shows the process flowchart of the multipath noise detection of 2nd Embodiment. 第２の実施の形態のマルチパスノイズ検出とＦＭ復調信号の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the multipath noise detection of 2nd Embodiment, and FM demodulation signal. マルチパスノイズ発生時のＩＦ信号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of IF signal at the time of multipath noise generation | occurrence | production. マルチパスノイズ発生時のＦＭ復調出力の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the FM demodulation output at the time of multipath noise generation | occurrence | production. ＦＭ復調出力をＦＦＴ処理した結果（周波数特性）を示す図でありIt is a figure which shows the result (frequency characteristic) which FFT-processed FM demodulation output 特許文献１に記載されたＦＭ受信機のマルチパスノイズ検出装置（第１の従来技術）を示す図である。It is a figure which shows the multipath noise detection apparatus (1st prior art) of the FM receiver described in patent document 1. FIG. 特許文献２に記載されたインパルス性ノイズの検出装置（第２の従来技術）を示す図である。It is a figure which shows the detection apparatus (2nd prior art) of the impulsive noise described in patent document 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１アンテナ
２受信機のフロントエンド
３ＩＦ増幅手段
３ａＩＦ出力
３ｂＳメータ出力
４ＦＭ検波手段
４ａＩ／Ｑ信号分離手段
４ｂＴａｎ^−１値算出手段
４ｃ角速度算出手段
４ｄ、４ｈ比較手段
４ｅ、４ｉ閾値手段
４ｆ、４ｊ雑音除去手段
４ｋオフセット除去手段
４ｊ雑音除去手段
７ステレオ復調手段
８低周波増幅手段
９、１０スピーカー
１１、１３ステレオセパレーション制御手段（ＳＰ手段）
１２、１４ハイカット制御手段（ＨＣ手段）
１５雑音処理手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 Receiver front end 3 IF amplification means 3a IF output 3b S meter output 4 FM detection means 4a I / Q signal separation means 4b Tan- ¹ value calculation means 4c Angular velocity calculation means 4d, 4h Comparison means 4e, 4i Threshold Means 4f, 4j Noise removal means 4k Offset removal means 4j Noise removal means 7 Stereo demodulation means 8 Low frequency amplification means 9, 10 Speaker 11, 13 Stereo separation control means (SP means)
12, 14 High cut control means (HC means)
15 Noise processing means

Claims

ＩＦ信号を複素数化するステップと、複素数化したＩＦ信号からシステムのサンプリング時間単位でＴａｎ^−１値を算出することにより瞬間角速度を求めるステップと、サンプリング時間単位の瞬間角速度からサンプリング時間単位の位相変化分である角速度を求めるステップと、サンプリング時間単位の角速度と所定の閾値とを比較するステップとを含み、前記閾値の範囲を越えるサンプリング時間単位の角速度をマルチパスノイズとして検出することを特徴とするマルチパスノイズ検出方法。 A step of converting the IF signal into a complex number, a step of obtaining an instantaneous angular velocity by calculating a Tan ⁻¹ value in a system sampling time unit from the complexed IF signal, and a phase change in a sampling time unit from the instantaneous angular velocity of the sampling time unit A step of obtaining an angular velocity that is a minute and a step of comparing the angular velocity in units of sampling time with a predetermined threshold, and detecting the angular velocity in units of sampling time exceeding the range of the threshold as multipath noise. Multipath noise detection method.

前記閾値は、上限値及び下限値からなることを特徴とする請求項１記載のマルチパスノイズ検出方法。 The multipath noise detection method according to claim 1, wherein the threshold value includes an upper limit value and a lower limit value.

前記上限値及び下限値は、（ＩＦ信号の中心周波数±ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数であり、前記角速度が（ＩＦ信号の中心周波数−ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より小さいか、又は（ＩＦ信号の中心周波数＋ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より大きい場合に、マルチパスノイズとして検出することを特徴とする請求項２記載のマルチパスノイズ検出方法。 The upper limit value and the lower limit value are (center frequency of IF signal ± maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency, and the angular velocity is (center frequency of IF signal−maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency. 3. The multipath noise detection method according to claim 2, wherein the multipath noise is detected when the frequency is smaller than or equal to (center frequency of IF signal + maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency.

前記閾値は、複数の上限値及び下限値でなり、ＩＦ信号の信号レベルに応じて切り替えることを特徴とする請求項２又は３記載のマルチパスノイズ検出方法。 4. The multipath noise detection method according to claim 2, wherein the threshold value includes a plurality of upper limit values and lower limit values, and is switched according to the signal level of the IF signal.

ＩＦ信号を複素数化するＩ／Ｑ分離手段と、複素数化したＩＦ信号からシステムのサンプリング時間単位でＴａｎ^−１値である瞬間角速度を算出するＴａｎ^−１値算出手段と、サンプリング時間単位の瞬間角速度からサンプリング時間単位の位相変化分である角速度を求める角速度算出手段と、角速度算出手段で求めたサンプリング時間単位の角速度と所定の閾値とを比較する比較手段と、を備え、前記閾値の範囲を越える角速度をマルチパスノイズとして検出することを特徴とするマルチパスノイズ検出装置。 I / Q separation means for converting the IF signal into complex numbers, Tan- ¹ value calculation means for calculating an instantaneous angular velocity that is a Tan- ¹ value in the system sampling time unit from the complexized IF signal, and an instantaneous angular velocity in the sampling time unit An angular velocity calculating means for obtaining an angular velocity that is a phase change amount in sampling time units, and a comparing means for comparing the angular velocity in sampling time units obtained by the angular velocity calculating means with a predetermined threshold, which exceeds the threshold range. A multipath noise detection apparatus that detects angular velocity as multipath noise.

前記閾値は、上限値及び下限値からなることを特徴とする請求項５記載のマルチパスノイズ検出装置。 6. The multipath noise detection apparatus according to claim 5, wherein the threshold value includes an upper limit value and a lower limit value.

前記閾値の上限値及び下限値は、（ＩＦ信号の中心周波数±ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数であり、前記角速度が（ＩＦ信号の中心周波数−ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より小さいか、又は（ＩＦ信号の中心周波数＋ＦＭ変調の最大周波数偏移）／サンプリング周波数より大きい値の場合に、マルチパスノイズとして検出するステップを含むことを特徴とする請求項６記載のマルチパスノイズ検出装置。 The upper limit value and the lower limit value of the threshold value are (center frequency of IF signal ± maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency, and the angular velocity is (center frequency of IF signal−maximum frequency deviation of FM modulation) / 7. The method according to claim 6, further comprising the step of detecting as multipath noise when the sampling frequency is smaller than or equal to (center frequency of IF signal + maximum frequency deviation of FM modulation) / sampling frequency. Multipath noise detection device.

前記閾値は複数の閾値でなり、ＩＦ信号の信号レベルに応じて切り替えることを特徴とする請求項６又は７記載のマルチパスノイズ検出装置。
The multipath noise detection apparatus according to claim 6 or 7, wherein the threshold value includes a plurality of threshold values and is switched according to a signal level of the IF signal.