JP4269820B2 - Digital receiver - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、無線受信装置としては、例えば特許文献1に記載された相関性のあるノイズ信号を除去する構成を備えたものが知られている。図2は、特許文献1の無線受信装置70を一般化して示すブロック図である。同図に示されるように、この無線受信装置70は、周囲雑音として相関性のあるノイズ信号Nが混入する所望信号Sを、一方のアンテナ71で受信する。そして、無線受信装置70は、受信した信号を高周波処理部72において所望の周波数帯域にダウンコンバートし、更にA/D変換部73においてA/D変換することで対応するディジタル信号(S”+N”)を生成して、ノイズ除去部74へと出力する。また、無線受信装置70は、ノイズ信号Nを他方のアンテナ75で受信する。そして、無線受信装置70は、受信した信号を参照ノイズ信号出力部76の高周波処理部77において所望の周波数帯域にダウンコンバートし、更にA/D変換部78においてA/D変換することでノイズ信号Nと相関性のある参照ノイズ信号Nrを生成して、ノイズ除去部74へと出力する。
【0003】
ノイズ除去部74は、参照ノイズ信号Nrをもとに適応フィルタ部79を介してノイズキャンセル信号ANを生成し、これとアンテナ71側からの入力信号(S”+N”)とを加算器80で加えることでノイズ信号Nを除去する。なお、適応フィルタ部79のフィルタ係数は、フィルタ係数更新部81によりノイズ信号N(N”)が最も低減されるように逐次更新されている。
【0004】
また、別の従来の無線受信装置としては、例えば特許文献2に記載された相関性のないノイズ信号を除去する構成、換言すれば相関性のある信号のみを抽出する構成を備えたものが知られている。図3は、特許文献2の無線受信装置90を一般化して示すブロック図である。同図に示されるように、この無線受信装置90は、周囲雑音として相関性のないノイズ信号Nが混入する所望信号Sを、アンテナ91で受信する。そして、無線受信装置90は、受信した信号をノイズ除去部92の遅延部93において遅延させて適応フィルタ部94に出力する。無線受信装置90は、ノイズ除去部92の誤差演算器95においてノイズ信号Nが混入する所望信号Sから適応フィルタ部94からの出力信号を減算することで誤差信号を生成し、これをフィルタ係数更新部96に出力することで適応フィルタ部94の特性を最適化する。これにより、無線受信装置90は、適応フィルタ部94から所望信号Sに近似された出力信号を出力する。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−4736号公報(第4図)
【特許文献2】
特開平8−102644号公報(第11図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1の無線受信装置70では、ノイズ信号Nを受信するためにアンテナ75及び参照ノイズ信号出力部76(高周波処理部77、A/D変換部78)が必要になるため、回路規模の増大を余儀なくされる。また、アンテナ75側に所望信号Sを入力させないための工夫が必要となる。これは、仮にアンテナ75側に所望信号Sが入力されると、適応フィルタ部79において所望信号Sもノイズキャンセル信号ANとして生成されることになり、所望信号Sが除去されてしまう場合があるためである。いうまでもなく、この無線受信装置70では、相関性のないノイズ信号の除去は困難となる。
【0007】
一方、特許文献2の無線受信装置90では、相関性のあるノイズ信号がある場合には、所望信号Sと一緒に当該ノイズ信号が抽出されて誤差信号として処理されることで所望信号Sに近似されるべき適応フィルタ部94からの出力信号に悪影響を与えてしまう。すなわち、相関性のあるノイズ信号の除去は困難である。
【0008】
本発明の目的は、回路規模を増大させることなく、周囲雑音を好適に低減することができるディジタル受信装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、相関性のない雑音を低減する第1適応フィルタと、所望信号の受信待機状態において、フィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音を除去する適応モードと、前記所望信号の受信状態において、前記フィルタ係数の更新を停止する非適応モードとを有する相関性のある雑音を低減する第2適応フィルタと、前記第2適応フィルタの前記適応モード及び前記非適応モードを切り替え制御するフィルタ制御手段とを備えたことを要旨とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のディジタル受信装置において、前記第2適応フィルタは、前記所望信号の受信待機状態において、周囲雑音の変化に伴い前記フィルタ係数が変化する適応フィルタ部と、該周囲雑音を最も低減するように該適応フィルタ部の該フィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部とを有することを要旨とする。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のディジタル受信装置において、前記所望信号の受信待機状態において、新規信号を検出する検出手段を備え、前記フィルタ制御手段は、前記検出手段により前記新規信号が検出されることで前記第2適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードへと切り替えることを要旨とする。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のディジタル受信装置において、前記フィルタ制御手段は、前記検出された新規信号が前記所望信号でないときには、前記第2適応フィルタを前記非適応モードから前記適応モードへと切り替え、前記検出された新規信号が前記所望信号であるときには、該所望信号がなくなるまで前記第2適応フィルタを前記非適応モードに保持することを要旨とする。
【0014】
(作用)
請求項1又は2に記載の発明によれば、第1適応フィルタにより相関性のない周囲雑音が低減される。また、適応モードにおいて、第2適応フィルタにより相関性のある周囲雑音が低減される。特に、所望信号の受信待機状態では、第2適応フィルタは、その適応モードに対応してフィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音を除去する。一方、所望信号の受信状態では、第2適応フィルタは、その非適応モードに対応してフィルタ係数の更新を停止する。すなわち、非適応モードでは、第2適応フィルタは、適応モードにおいて周囲雑音を除去すべく更新したフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去する。従って、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても適応フィルタによって周囲雑音のみが除去され、所望信号が好適に受信される。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御手段により適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模が縮小される。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、前記検出手段により新規信号が検出されることで前記第2適応フィルタは、適応モードから非適応モードへと切り替えられる。従って、新規信号が周囲雑音の著しい変化によるものか、或いは所望信号であるかの判断を待つことなく、フィルタ制御手段により速やかにフィルタ係数の更新が停止されることで、新規信号が所望信号として確定されるまでの間に当該所望信号が周囲雑音としてフィルタ係数に反映され、確定後に所望信号が除去されてしまうことが抑制される。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、検出された新規信号が所望信号でないときには、前記第2適応フィルタが非適応モードから適応モードへと切り替えられることで、当該新規信号を周囲雑音として除去すべくフィルタ係数の更新が再開される。一方、検出された新規信号が所望信号であるときには、所望信号がなくなるまで第2適応フィルタが非適応モードに保持されることで、最後に更新されたフィルタ係数に基づき周囲雑音が除去される。そして、この周囲雑音の除去により、所望信号が好適に受信される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1に従って説明する。
図1は、FSK(Frequency Shift Keying)ディジタル受信装置10を示すシステムブロック図である。このFSKディジタル受信装置10は、例えば利用者が所有する送信機からの信号(以下、所望信号という)を受信するためのものである。従って、FSKディジタル受信装置10の動作モードには、所望信号を受信する受信状態と、同所望信号の受信待機状態とがある。同図に示されるように、FSKディジタル受信装置10は、アンテナ11と、第1周波数変換部12と、A/D変換部13と、第2周波数変換部14と、帯域制限部15と、第1ノイズ除去部16と、第2ノイズ除去部17と、処理部18とを備えている。
【0019】
アンテナ11は、基本的に所望信号を入力するために構成されているが、受信状態ではこれに併せて周囲雑音が入力され、受信待機状態では周囲雑音が入力されることになる。
【0020】
第1周波数変換部12は、アンテナ11からの入力信号を周波数変換して中間周波数信号を生成し、これをA/D変換部13に出力する。A/D変換部13は、第1周波数変換部12からの信号をA/D変換して、離散化ディジタル信号を生成する。そして、A/D変換部13は、この離散化ディジタル信号を第2周波数変換部14に出力する。
【0021】
第2周波数変換部14は、A/D変換部13からの信号を周波数変換してベースバンド信号を生成し、これを帯域制限部15に出力する。帯域制限部15は、第2周波数変換部14からの信号の帯域制限を行って帯域制限信号を生成し、これを受信信号x1として第1ノイズ除去部16に出力する。この受信信号x1には、少なくとも周囲雑音がノイズ信号として含まれている。
【0022】
第1ノイズ除去部16は、帯域制限部15からの受信信号x1に混入する周囲雑音のうち相関性のない雑音(例えば、ホワイトノイズ等)を低減させるための適応フィルタとして構成されている。この第1ノイズ除去部16は、混入する相関性のある雑音の変化に伴いフィルタ係数が変化する第1適応フィルタ部16aと、同雑音を最も低減するように第1適応フィルタ部16aのフィルタ係数を逐次更新する第1フィルタ係数更新部16bとを有している。第1ノイズ除去部16では、帯域制限部15からの受信信号x1が第1適応フィルタ部16aに出力される。第1ノイズ除去部16は、帯域制限部15からの受信信号x1と第1適応フィルタ部16aを介した同信号とに基づき、誤差演算部16cにおいて誤差信号e1を生成し、これを第1フィルタ係数更新部16bに出力することで第1適応フィルタ部16aの特性を最適化する。これにより、第1ノイズ除去部16は、帯域制限部15からの受信信号x1に混入する周囲雑音のうち相関性のない雑音を除去した抽出信号x2を生成し、これを第2ノイズ除去部17に出力する。従って、第2ノイズ除去部17に出力される抽出信号x2は、相関性のある雑音(例えば、安定妨害波などの固定ノイズ等)となっている。
【0023】
第2ノイズ除去部17は、所望信号の受信待機状態において第1ノイズ除去部16からの抽出信号x2を相関性のある雑音として除去するための適応フィルタとして構成されている。この第2ノイズ除去部17は、抽出信号x2の変化に伴いフィルタ係数が変化する第2適応フィルタ部17a,17bと、同信号を除去するように第2適応フィルタ部17a,17bのフィルタ係数を逐次更新する第2フィルタ係数更新部17c,17dとを有している。第2適応フィルタ部17a及び第2フィルタ係数更新部17cはフィルタ係数の一部を変更等するためのものであり、第2適応フィルタ部17b及び第2フィルタ係数更新部17dは同フィルタ係数の残りを変更等するためのものである。第2適応フィルタ部17a及び第2フィルタ係数更新部17cと、第2適応フィルタ部17b及び第2フィルタ係数更新部17dとは並列接続されており、フィルタ係数の一部及び残りを並行処理で更新することで演算の効率化が図られている。
【0024】
第1ノイズ除去部16からの抽出信号x2が第2適応フィルタ部17aに出力され、また、遅延部17eを介して第2適応フィルタ部17bに出力されると、第2ノイズ除去部17は、これら第2適応フィルタ部17a,17bを介した各信号に基づき、誤差演算部17fにおいて誤差信号e2を生成する。そして、第2ノイズ除去部17は、この誤差信号e2を第2フィルタ係数更新部17c,17dに出力することで第2適応フィルタ部17a,17bの特性を最適化する(適応モード)。これにより、第2ノイズ除去部17は、所望信号の受信待機状態において第1ノイズ除去部16からの抽出信号x2を相関性のある雑音として除去し、これを処理部18に出力する。従って、処理部18に出力される信号(誤差信号e2)は、基本的に零レベルの信号となっている。
【0025】
ここで、第2ノイズ除去部17は、周囲雑音の変化時や所望信号の受信時など誤差信号e2の著しい変化が処理部18において新規信号として検出されると、同処理部18により第2フィルタ係数更新部17c,17dでのフィルタ係数の更新が停止されるようになっている(非適応モード)。すなわち、第2ノイズ除去部17の第2適応フィルタ部17a,17bでは、新規信号の検出直前の最後のフィルタ係数が保持される。従って、所望信号の受信状態において、第2ノイズ除去部17は、基本的に受信待機状態に対応する相関性のある信号を相関性のある雑音として除去し、残りの信号を安定妨害波除去後の抽出信号として処理部18に出力する。
【0026】
なお、遅延部17eは、各第2適応フィルタ部17a,17bにおけるフィルタ処理を同期させるためのものである。
前記処理部18は、信号処理部18aと、検出部18bと、フィルタ制御部18cと、復調部18dとを備えている。信号処理部18aは、第2ノイズ除去部17の誤差演算部17fからの信号(誤差信号e2)を入力してその自己相関を算出し、相関信号としてそれぞれ検出部18b及び復調部18dに出力する。
【0027】
検出部18bは、信号処理部18aからの相関信号に基づき、所望信号の存在を検出する。そして、検出部18bは、この検出した所望信号の存在を図示しない外部回路へと出力する。特に、検出部18bは、所望信号の受信時など誤差信号e2が著しく変化すると、これを新規信号として検出してその時点でこれを表す検出信号をフィルタ制御部18cに出力する。このとき、フィルタ制御部18cは、第2フィルタ係数更新部17c,17dにフィルタ制御信号を出力することでそれらによるフィルタ係数の更新を停止する。一方、フィルタ制御部18cは、検出部18bからの検出信号の入力がなければ第2フィルタ係数更新部17c,17dによるのフィルタ係数の更新を許容する。
【0028】
復調部18dは、信号処理部18aからの相関信号に基づき、所望信号を復調する。そして、復調部18dは、この復調信号を図示しない外部回路へと出力する。
【0029】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、所望信号の受信待機状態では、第2ノイズ除去部17は、その適応モードに対応してフィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音(相関性のある雑音)を除去する。一方、所望信号の受信状態では、第2ノイズ除去部17は、その非適応モードに対応してフィルタ係数の更新を停止する。すなわち、非適応モードでは、第2ノイズ除去部17は、適応モードにおいて周囲雑音(相関性のある雑音)を除去すべく更新したフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去する。従って、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても第2ノイズ除去部17によって周囲雑音のみを除去し、所望信号を好適に受信することができる。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御部18cにより適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模を縮小することができる。例えば、特許文献1のような、ノイズ信号受信用アンテナ及び参照ノイズ信号出力回路を割愛することができる。
【0030】
(2)本実施形態では、検出部18bにより新規信号が検出されることで第2ノイズ除去部17は、適応モードから非適応モードへと切り替えられる。従って、新規信号が周囲雑音の著しい変化によるものか、或いは所望信号であるかの判断を待つことなく、フィルタ制御部18cにより速やかにフィルタ係数の更新が停止される。これにより、新規信号が所望信号として確定されるまでの間に当該所望信号が周囲雑音としてフィルタ係数に反映され、確定後に所望信号が除去されてしまうことを抑制することができる。すなわち、新規信号が所望信号として確定されるまでの間に当該所望信号がノイズキャンセル信号として生成されることが抑制され、所望信号の受信感度の劣化を防止することができる。
【0031】
(3)本実施形態では、検出された新規信号が所望信号でないときには、第2ノイズ除去部17が非適応モードから適応モードへと切り替えられることで、当該新規信号を周囲雑音として除去すべくフィルタ係数の更新が再開される。一方、検出された新規信号が所望信号であるときには、所望信号がなくなるまで第2ノイズ除去部17が非適応モードに保持されることで、最後に更新されたフィルタ係数に基づき周囲雑音が除去される。そして、この周囲雑音の除去により、所望信号を好適に受信することができる。
【0032】
(4)本実施形態では、第1ノイズ除去部16により相関性のない雑音を除去することができる。また、適応モードにおいて、第2ノイズ除去部17により相関性のある雑音を除去することができる。
【0033】
(5)例えばアナログ受信機では、帯域内に妨害波が存在する場合、所望波は妨害波よりも大きいことが必要である。すなわち、帯域内の妨害波(雑音)が所望波(FSK信号)よりも大きい場合には、FSK信号を復調することができなくなる。本実施形態では、ディジタル受信装置を採用していることで、FSK信号よりも大きな雑音が存在する環境下であってもFSK信号の復調が可能である。
【0034】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、ディジタル受信装置としてFSKディジタル受信装置を採用したが、例えばASK(振幅変調)やPSK(位相変調)などその他のディジタル受信装置を採用してもよい。
【0035】
・前記実施形態においては特に言及していないが、本発明に係るディジタル受信装置は車載用ディジタル受信装置としての使用が可能である。こうした車載用ディジタル受信装置としては、例えば利用者が所有する送信機との無線通信によって車両用ドアの施錠・解錠やエンジンの始動・停止を認証するいわゆる電子錠を構成するものがある。あるいは、利用者のリモコン操作を無線通信により受信してパワーウィンド装置やスライドドア装置、サンルーフ装置、身体障害者用シート装置など電動の各種装置を駆動制御するシステムに適用してもよい。要は、所要信号の無通信状態(受信待機状態)が存在し得るシステムであればよい。
【0036】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1乃至に記載の発明によれば、回路規模を増大させることなく、周囲雑音を好適に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すシステムブロック図。
【図2】従来例を示すブロック図。
【図3】別の従来例を示すブロック図。
【符号の説明】
16 適応フィルタを構成する第1適応フィルタとしての第1ノイズ除去部
17 適応フィルタを構成する第2適応フィルタとしての第2ノイズ除去部
17a,17b 適応フィルタ部としての第2適応フィルタ部
17c,17d フィルタ係数更新部としての第2フィルタ係数更新部
18b 検出手段としての検出部
18c フィルタ制御手段としてのフィルタ制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital receiver.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a wireless receiving device, one having a configuration for removing a correlated noise signal described in Patent Document 1, for example, is known. FIG. 2 is a block diagram showing a generalized wireless receiving device 70 of Patent Document 1. In FIG. As shown in the figure, this radio receiving apparatus 70 receives a desired signal S mixed with a correlated noise signal N as ambient noise with one antenna 71. Then, the radio reception device 70 down-converts the received signal to a desired frequency band in the high frequency processing unit 72 and further A / D converts it in the A / D conversion unit 73, thereby corresponding digital signal (S ″ + N ″). ) And output to the noise removing unit 74. In addition, the wireless reception device 70 receives the noise signal N with the other antenna 75. Then, the radio reception device 70 down-converts the received signal to a desired frequency band in the high frequency processing unit 77 of the reference noise signal output unit 76 and further A / D converts it in the A / D conversion unit 78 to thereby generate a noise signal. A reference noise signal Nr having a correlation with N is generated and output to the noise removing unit 74.
[0003]
The noise removing unit 74 generates a noise cancellation signal AN through the adaptive filter unit 79 based on the reference noise signal Nr, and the input signal (S ″ + N ″) from the antenna 71 side is added by the adder 80. In addition, the noise signal N is removed. The filter coefficient of the adaptive filter unit 79 is sequentially updated by the filter coefficient update unit 81 so that the noise signal N (N ″) is reduced most.
[0004]
As another conventional radio receiving apparatus, for example, one having a configuration for removing a non-correlated noise signal described in Patent Document 2, in other words, a configuration for extracting only a correlated signal is known. It has been. FIG. 3 is a block diagram showing a generalized wireless receiver 90 of Patent Document 2. As shown in FIG. As shown in the figure, the radio receiving apparatus 90 receives an antenna 91 with a desired signal S mixed with a noise signal N having no correlation as ambient noise. Radio receiving apparatus 90 delays the received signal in delay section 93 of noise removing section 92 and outputs the delayed signal to adaptive filter section 94. The wireless reception device 90 generates an error signal by subtracting the output signal from the adaptive filter unit 94 from the desired signal S mixed with the noise signal N in the error calculator 95 of the noise removal unit 92, and updates the filter coefficient. By outputting to the unit 96, the characteristics of the adaptive filter unit 94 are optimized. As a result, the wireless reception device 90 outputs an output signal approximated to the desired signal S from the adaptive filter unit 94.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-4736 A (FIG. 4)
[Patent Document 2]
JP-A-8-102644 (FIG. 11)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the wireless reception device 70 of Patent Document 1, an antenna 75 and a reference noise signal output unit 76 (a high frequency processing unit 77 and an A / D conversion unit 78) are required to receive the noise signal N, so that the circuit scale is large. Forced to increase. In addition, a device for preventing the desired signal S from being input to the antenna 75 side is required. This is because if the desired signal S is input to the antenna 75 side, the desired signal S is also generated as the noise cancellation signal AN in the adaptive filter unit 79, and the desired signal S may be removed. It is. Needless to say, in this wireless reception device 70, it is difficult to remove noise signals having no correlation.
[0007]
On the other hand, in the wireless reception device 90 of Patent Document 2, when there is a correlated noise signal, the noise signal is extracted together with the desired signal S and processed as an error signal to approximate the desired signal S. This adversely affects the output signal from the adaptive filter unit 94 to be performed. That is, it is difficult to remove correlated noise signals.
[0008]
An object of the present invention is to provide a digital receiver capable of suitably reducing ambient noise without increasing the circuit scale.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a first adaptive filter that reduces uncorrelated noise and ambient noise while sequentially updating filter coefficients in a standby state for receiving a desired signal. A second adaptive filter for reducing correlated noise having an adaptive mode to remove and a non-adaptive mode to stop updating the filter coefficients in the reception state of the desired signal; and the adaptation of the second adaptive filter The present invention includes a filter control means for switching and controlling the mode and the non-adaptive mode.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the digital receiver according to the first aspect, the second adaptive filter is an adaptive filter in which the filter coefficient changes in accordance with a change in ambient noise in a standby state for receiving the desired signal. And a filter coefficient updating unit that sequentially updates the filter coefficients of the adaptive filter unit so as to reduce the ambient noise most.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the digital reception device according to the first or second aspect, the digital signal receiving apparatus includes a detection unit that detects a new signal in a reception standby state of the desired signal, and the filter control unit includes the detection unit. The gist is to switch the second adaptive filter from the adaptive mode to the non-adaptive mode when the new signal is detected.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the digital receiver according to the third aspect, the filter control means moves the second adaptive filter from the non-adaptive mode when the detected new signal is not the desired signal. The gist is to switch to the adaptive mode, and when the detected new signal is the desired signal, hold the second adaptive filter in the non-adaptive mode until the desired signal disappears.
[0014]
(Function)
According to the first or second aspect of the present invention, uncorrelated ambient noise is reduced by the first adaptive filter. Further, in the adaptive mode, correlated ambient noise is reduced by the second adaptive filter. In particular, in a standby state for receiving a desired signal, the second adaptive filter removes ambient noise while sequentially updating the filter coefficient corresponding to the adaptive mode. On the other hand, in the reception state of the desired signal, the second adaptive filter stops updating the filter coefficient corresponding to the non-adaptive mode. That is, in the non-adaptive mode, the second adaptive filter removes the ambient noise using the filter coefficient updated to remove the ambient noise in the adaptive mode. Therefore, in the reception state of the desired signal, even if the ambient noise and the desired signal have a correlation, only the ambient noise is removed by the adaptive filter, and the desired signal is suitably received. Even if the ambient noise and the desired signal are correlated, the filter control means can selectively receive these signals by switching between the adaptive mode and the non-adaptive mode. For example, the ambient noise and the desired signal can be received. The circuit scale is reduced as compared with the case where a circuit configuration that can be individually received is employed.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, the second adaptive filter is switched from the adaptive mode to the non-adaptive mode by detecting a new signal by the detecting means. Therefore, without waiting for the judgment whether the new signal is due to a significant change in ambient noise or the desired signal, the filter control means immediately stops the update of the filter coefficient, so that the new signal becomes the desired signal. The desired signal is reflected on the filter coefficient as ambient noise until it is determined, and it is suppressed that the desired signal is removed after the determination.
[0016]
According to the fourth aspect of the present invention, when the detected new signal is not the desired signal, the second adaptive filter is switched from the non-adaptive mode to the adaptive mode, thereby removing the new signal as ambient noise. Accordingly, the update of the filter coefficient is resumed. On the other hand, when the detected new signal is the desired signal, the second adaptive filter is held in the non-adaptive mode until there is no desired signal, so that ambient noise is removed based on the last updated filter coefficient. And a desired signal is received suitably by removal of this ambient noise.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a system block diagram showing an FSK (Frequency Shift Keying) digital receiver 10. The FSK digital receiver 10 is for receiving a signal (hereinafter referred to as a desired signal) from a transmitter owned by a user, for example. Therefore, the operation modes of the FSK digital receiver 10 include a reception state for receiving a desired signal and a reception standby state for the desired signal. As shown in the figure, the FSK digital receiver 10 includes an antenna 11, a first frequency converter 12, an A / D converter 13, a second frequency converter 14, a band limiter 15, The first noise removing unit 16, the second noise removing unit 17, and the processing unit 18 are provided.
[0019]
The antenna 11 is basically configured to input a desired signal. In the reception state, ambient noise is input along with this, and in the reception standby state, ambient noise is input.
[0020]
The first frequency conversion unit 12 frequency-converts the input signal from the antenna 11 to generate an intermediate frequency signal, and outputs this to the A / D conversion unit 13. The A / D converter 13 performs A / D conversion on the signal from the first frequency converter 12 to generate a discretized digital signal. Then, the A / D converter 13 outputs this discretized digital signal to the second frequency converter 14.
[0021]
The second frequency conversion unit 14 frequency-converts the signal from the A / D conversion unit 13 to generate a baseband signal, and outputs this to the band limiting unit 15. The band limiting unit 15 performs band limitation on the signal from the second frequency converting unit 14 to generate a band limited signal, and outputs this to the first noise removing unit 16 as a received signal x1. This received signal x1 includes at least ambient noise as a noise signal.
[0022]
The first noise removing unit 16 is configured as an adaptive filter for reducing uncorrelated noise (for example, white noise) among ambient noise mixed in the reception signal x1 from the band limiting unit 15. The first noise removing unit 16 includes a first adaptive filter unit 16a in which the filter coefficient changes in accordance with a change in mixed correlated noise, and a filter coefficient of the first adaptive filter unit 16a so that the noise is reduced most. The first filter coefficient updating unit 16b for sequentially updating the. In the first noise removing unit 16, the received signal x1 from the band limiting unit 15 is output to the first adaptive filter unit 16a. The first noise removing unit 16 generates an error signal e1 in the error calculating unit 16c based on the received signal x1 from the band limiting unit 15 and the same signal via the first adaptive filter unit 16a, and this is generated by the first filter. By outputting to the coefficient updating unit 16b, the characteristics of the first adaptive filter unit 16a are optimized. As a result, the first noise removing unit 16 generates an extracted signal x2 from which uncorrelated noise has been removed from the ambient noise mixed in the received signal x1 from the band limiting unit 15, and the second noise removing unit 17 Output to. Therefore, the extracted signal x2 output to the second noise removing unit 17 is correlated noise (for example, fixed noise such as a stable interference wave).
[0023]
The second noise removing unit 17 is configured as an adaptive filter for removing the extracted signal x2 from the first noise removing unit 16 as correlated noise in the reception waiting state of the desired signal. The second noise removing unit 17 uses the second adaptive filter units 17a and 17b whose filter coefficients change with the change of the extraction signal x2, and the filter coefficients of the second adaptive filter units 17a and 17b so as to remove the signals. The second filter coefficient updating units 17c and 17d are sequentially updated. The second adaptive filter unit 17a and the second filter coefficient update unit 17c are for changing a part of the filter coefficient, and the second adaptive filter unit 17b and the second filter coefficient update unit 17d are the rest of the filter coefficient. It is for changing. The second adaptive filter unit 17a and the second filter coefficient update unit 17c and the second adaptive filter unit 17b and the second filter coefficient update unit 17d are connected in parallel, and a part and the rest of the filter coefficients are updated by parallel processing. By doing so, calculation efficiency is improved.
[0024]
When the extracted signal x2 from the first noise removing unit 16 is output to the second adaptive filter unit 17a and is output to the second adaptive filter unit 17b via the delay unit 17e, the second noise removing unit 17 Based on the signals through the second adaptive filter units 17a and 17b, the error calculation unit 17f generates an error signal e2. Then, the second noise removal unit 17 optimizes the characteristics of the second adaptive filter units 17a and 17b by outputting the error signal e2 to the second filter coefficient update units 17c and 17d (adaptive mode). Thereby, the second noise removal unit 17 removes the extracted signal x2 from the first noise removal unit 16 as correlated noise in the reception standby state of the desired signal, and outputs this to the processing unit 18. Therefore, the signal (error signal e2) output to the processing unit 18 is basically a zero level signal.
[0025]
Here, when a significant change in the error signal e2 is detected as a new signal in the processing unit 18, such as when ambient noise changes or when a desired signal is received, the second noise removing unit 17 causes the second filter to be output by the processing unit 18. The updating of the filter coefficients in the coefficient updating units 17c and 17d is stopped (non-adaptive mode). That is, the second adaptive filter units 17a and 17b of the second noise removing unit 17 hold the last filter coefficient immediately before the detection of the new signal. Therefore, in the reception state of the desired signal, the second noise removal unit 17 basically removes the correlated signal corresponding to the reception standby state as correlated noise, and removes the remaining signal after removing the stable interference wave. The extracted signal is output to the processing unit 18.
[0026]
The delay unit 17e is for synchronizing the filter processing in each of the second adaptive filter units 17a and 17b.
The processing unit 18 includes a signal processing unit 18a, a detection unit 18b, a filter control unit 18c, and a demodulation unit 18d. The signal processing unit 18a receives the signal (error signal e2) from the error calculation unit 17f of the second noise removal unit 17, calculates its autocorrelation, and outputs it as a correlation signal to the detection unit 18b and the demodulation unit 18d, respectively. .
[0027]
The detection unit 18b detects the presence of the desired signal based on the correlation signal from the signal processing unit 18a. Then, the detecting unit 18b outputs the detected presence of the desired signal to an external circuit (not shown). In particular, when the error signal e2 changes significantly, such as when a desired signal is received, the detection unit 18b detects this as a new signal and outputs a detection signal representing this to the filter control unit 18c at that time. At this time, the filter control unit 18c outputs the filter control signal to the second filter coefficient update units 17c and 17d, thereby stopping the update of the filter coefficient by them. On the other hand, if there is no input of the detection signal from the detection unit 18b, the filter control unit 18c allows the filter coefficient update by the second filter coefficient update units 17c and 17d.
[0028]
The demodulator 18d demodulates the desired signal based on the correlation signal from the signal processor 18a. The demodulator 18d outputs the demodulated signal to an external circuit (not shown).
[0029]
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, in the reception standby state of the desired signal, the second noise removing unit 17 removes ambient noise (correlated noise) while sequentially updating the filter coefficient corresponding to the adaptive mode. . On the other hand, in the reception state of the desired signal, the second noise removal unit 17 stops updating the filter coefficient corresponding to the non-adaptive mode. That is, in the non-adaptive mode, the second noise removal unit 17 removes the ambient noise using the filter coefficient updated to remove the ambient noise (correlated noise) in the adaptive mode. Therefore, in the reception state of the desired signal, even if the ambient noise and the desired signal have a correlation, only the ambient noise is removed by the second noise removing unit 17 and the desired signal can be received suitably. Even if the ambient noise and the desired signal are correlated, the filter control unit 18c can selectively receive these signals by switching between the adaptive mode and the non-adaptive mode. For example, the ambient noise and the desired signal can be received. The circuit scale can be reduced as compared with the case where a circuit configuration capable of individually receiving the signal is adopted. For example, a noise signal receiving antenna and a reference noise signal output circuit as in Patent Document 1 can be omitted.
[0030]
(2) In the present embodiment, when the detection unit 18b detects a new signal, the second noise removal unit 17 is switched from the adaptive mode to the non-adaptive mode. Therefore, the filter control unit 18c promptly stops updating the filter coefficient without waiting for a determination as to whether the new signal is due to a significant change in ambient noise or a desired signal. Thereby, it is possible to prevent the desired signal from being reflected as the ambient noise in the filter coefficient until the new signal is confirmed as the desired signal and being removed after the determination. In other words, the generation of the desired signal as a noise cancellation signal before the new signal is determined as the desired signal is suppressed, and it is possible to prevent the reception sensitivity of the desired signal from deteriorating.
[0031]
(3) In the present embodiment, when the detected new signal is not the desired signal, the second noise removing unit 17 is switched from the non-adaptive mode to the adaptive mode, thereby filtering the new signal as ambient noise. The coefficient update is resumed. On the other hand, when the detected new signal is the desired signal, the second noise removing unit 17 is held in the non-adaptive mode until the desired signal disappears, whereby ambient noise is removed based on the last updated filter coefficient. The And a desired signal can be received suitably by removal of this ambient noise.
[0032]
(4) In the present embodiment, noise having no correlation can be removed by the first noise removing unit 16. Further, in the adaptive mode, correlated noise can be removed by the second noise removing unit 17.
[0033]
(5) For example, in an analog receiver, when an interference wave exists within a band, the desired wave needs to be larger than the interference wave. That is, when the interference wave (noise) in the band is larger than the desired wave (FSK signal), the FSK signal cannot be demodulated. In this embodiment, since the digital receiver is employed, the FSK signal can be demodulated even in an environment where noise larger than that of the FSK signal exists.
[0034]
In addition, embodiment of this invention is not limited to the said embodiment, You may change as follows.
In the above-described embodiment, the FSK digital receiver is adopted as the digital receiver, but other digital receivers such as ASK (amplitude modulation) and PSK (phase modulation) may be adopted.
[0035]
Although not particularly mentioned in the above embodiment, the digital receiver according to the present invention can be used as an on-vehicle digital receiver. As such a vehicle-mounted digital receiver, for example, there is a device that constitutes a so-called electronic lock that authenticates locking / unlocking of a vehicle door and start / stop of an engine by wireless communication with a transmitter owned by a user. Alternatively, the present invention may be applied to a system in which a user's remote control operation is received by wireless communication to drive and control various electric devices such as a power window device, a sliding door device, a sunroof device, and a seat device for the physically handicapped. In short, any system can be used as long as it can have a non-communication state (reception standby state) of a required signal.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first to fourth aspects of the present invention, ambient noise can be suitably reduced without increasing the circuit scale.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a conventional example.
FIG. 3 is a block diagram showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
16 1st noise removal part 17 as a 1st adaptive filter which comprises an adaptive filter 2nd noise removal part 17a, 17b as a 2nd adaptive filter which comprises an adaptive filter 2nd adaptive filter part 17c, 17d as an adaptive filter part Second filter coefficient update unit 18b as filter coefficient update unit Detection unit 18c as detection unit Filter control unit as filter control unit

Claims (4)

相関性のない雑音を低減する第1適応フィルタと、
所望信号の受信待機状態において、フィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音を除去する適応モードと、前記所望信号の受信状態において、前記フィルタ係数の更新を停止する非適応モードとを有する相関性のある雑音を低減する第2適応フィルタと、
前記第2適応フィルタの前記適応モード及び前記非適応モードを切り替え制御するフィルタ制御手段とを備えたことを特徴とするディジタル受信装置。
A first adaptive filter that reduces uncorrelated noise;
There is a correlation having an adaptive mode in which ambient noise is removed while sequentially updating filter coefficients in a reception waiting state of a desired signal, and a non-adaptive mode in which updating of the filter coefficient is stopped in the reception state of the desired signal A second adaptive filter for reducing noise ;
A digital receiving apparatus comprising: filter control means for switching and controlling the adaptive mode and the non-adaptive mode of the second adaptive filter.
請求項1に記載のディジタル受信装置において、
前記第2適応フィルタは、前記所望信号の受信待機状態において、周囲雑音の変化に伴い前記フィルタ係数が変化する適応フィルタ部と、該周囲雑音を最も低減するように該適応フィルタ部の該フィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新部とを有することを特徴とするディジタル受信装置。
The digital receiver according to claim 1, wherein
The second adaptive filter includes an adaptive filter unit in which the filter coefficient changes in accordance with a change in ambient noise in a standby state for receiving the desired signal, and the filter coefficient of the adaptive filter unit so as to reduce the ambient noise most. And a filter coefficient updating unit that sequentially updates the digital receiver.
請求項1又は2に記載のディジタル受信装置において、
前記所望信号の受信待機状態において、新規信号を検出する検出手段を備え、
前記フィルタ制御手段は、前記検出手段により前記新規信号が検出されることで前記第2適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードへと切り替えることを特徴とするディジタル受信装置。
The digital receiver according to claim 1 or 2,
In the standby state for receiving the desired signal, the detection means for detecting a new signal,
The digital control apparatus according to claim 1, wherein the filter control unit switches the second adaptive filter from the adaptive mode to the non-adaptive mode when the detection unit detects the new signal.
請求項3に記載のディジタル受信装置において、
前記フィルタ制御手段は、
前記検出された新規信号が前記所望信号でないときには、前記第2適応フィルタを前記非適応モードから前記適応モードへと切り替え、
前記検出された新規信号が前記所望信号であるときには、該所望信号がなくなるまで前記第2適応フィルタを前記非適応モードに保持することを特徴とするディジタル受信装置
The digital receiver according to claim 3, wherein
The filter control means includes
When the detected new signal is not the desired signal, the second adaptive filter is switched from the non-adaptive mode to the adaptive mode;
When the detected new signal is the desired signal, the second adaptive filter is held in the non-adaptive mode until the desired signal disappears .
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