CN101087146B - 噪声检测装置和am广播接收装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种噪声检测装置，包括：第1频带选择部(142)，其选择不包含接收信号的频率频带而且比接收信号的中心频率高的第1频率频带的信号；第2频带选择部(143)，其选择不包含接收信号的频率频带而且比中心频率低的第2频率频带的信号；信号选择部(144)，其对由第1频带选择部(142)所选择的第1信号强度和由第2频带选择部(143)所选择的第2信号强度进行比较，选择强度弱的信号；比较部(146)，其将由信号选择部(144)所选择的信号的强度和规定的阈值进行比较，将与比较结果对应的信号输出。这样能够精度良好地检测短周期噪声，能够有效地除去从路面电车或输电线等发射的短周期噪声。

Description

噪声检测装置和AM广播接收装置
技术领域
本发明涉及一种噪声检测装置和AM广播接收装置，能够精度良好地检测短周期噪声，且能够有效地去除从路面电车或输电线等发射的短周期噪声。
背景技术
图6显示了现有的具有噪声除去功能的AM广播接收装置1的结构。如图6所示，该AM广播接收装置1构造成包括：接收广播电波的天线5、进行调谐和高频放大的FE部10、进行频率变换和中频放大的IF部12、对变换为中间频率的接收信号进行AM检波的检波部13、检测是否存在噪声并输出噪声检测信号的噪声检测装置14、将包含在接收信号中的噪声除去的噪声消除器15、对声音信号进行放大的放大部16、输出声音的扬声器17。
图7显示了噪声检测装置14的结构。噪声检测装置14构造成包括：对从检波部13输出的检波信号的频带进行控制的滤波器71、对从滤波器71输出的信号进行光滑化的低通滤波器72、和比较器73，该比较器73将从低通滤波器72输出的信号与规定阈值进行比较，当光滑化信号的电平超过阈值时，则将上述噪声检测信号输出。
专利文献1：JP特开2001-186031号公报
然而例如在车载的AM广播接收装置1的场合下，为了防止由路面电车或输电线等发射的周期比较短的脉冲性噪声(下文称作短周期噪声)所引起的声音品质低下，需要有效地去除短周期噪声的结构。
然而在上述现有结构的AM广播接收装置1中，不一定能有效地除去短周期噪声。也就是如图7所示，由于现有的噪声检测装置14根据从检波部13输出的宽频带的检波信号检测是否存在噪声，因而在短周期噪声的频率接近因毗邻广播站所引起的噪声(下文称作毗邻妨碍波)时，因毗 邻妨碍波，噪声消除器15频繁操作，AM广播接收装置1的声音品质低下。
发明内容
鉴于上述情况，提出本发明，本发明的目的是提供一种噪声检测装置，能够精度良好地检测短周期噪声，能够有效地除去短周期噪声。
用于实现上述目的的本发明中的主发明是一种检测接收信号中是否存在噪声的噪声检测装置，该噪声检测装置包括：第1频带选择部，其选择不包含接收信号的频率频带而且比上述接收信号的中心频率高的第1频率频带的信号；第2频带选择部，其选择不包含上述接收信号的频率频带而且被设定为相对于上述接收信号的中心频率与上述第1频率频带为对称的关系的第2频率频带的信号；信号选择部，其对由上述第1频带选择部所选择的第1信号强度和由上述第2频带选择部所选择的第2信号强度进行比较，选择强度弱的信号；比较部，其将由上述信号选择部所选择的信号的强度和规定的阈值进行比较，将具有对应于上述比较结果的高或低的逻辑值的信号输出；和阈值控制部，其与上述接收信号的电场强度对应地设定上述阈值，上述阈值控制部将上述阈值设定为比与上述接收信号的目前电场强度对应的白噪声信号强度大的数值。
本发明的噪声检测装置构成得通过对由上述第1频带选择部所选择的第1信号强度和由上述第2频带选择部所选择的第2信号强度进行比较，选择强度弱的信号，能够选择毗邻妨碍波的影响小的频率频带，将所选择的信号强度与规定阈值进行比较，输出与比较结果对应的信号。因而由毗邻妨碍波的影响小的频率频带中的信号，能够检测是否存在短周期噪音，通过使用从本发明的噪声检测装置输出的信号，能够有效地去除短周期噪声。
而且在接收信号为根据从广播站发送的广播电波的信号时，如果上述第1频率频带和第2频率频带包含以与希望接收的广播站进行广播的频率毗邻的频率进行广播的其它广播站广播电波的中心频率，则不包含其它广播站广播电波的中心频率的第1频率频带和第2频率频带中任一个频率频带的信号始终由比较部选择。因而第1频率频带和第2频率频带中任一个频率频带，最好设定在不包含以与希望接收的广播站频率毗邻的频率进行广播的其它广播站广播电波的中心频率的频带内。
根据本发明，能够精度良好地检测短周期噪声，有效地除去短周期噪声。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的超外差方式的AM广播接收装置1的结构的视图；
图2是表示本发明一实施方式的噪声检测装置14的结构的视图；
图3是作为本发明一实施方式的第1带通滤波器1421和第2带通滤波器1431的设定例而表示的第1带通滤波器1421和第2带通滤波器1431的频率响应曲线；
图4A是对由本发明一实施方式的噪声检测装置14所执行的处理进行说明的波形图，是包含短周期噪声的IF信号的波形的一个示例；
图4B是对由本发明一实施方式的噪声检测装置14所执行的处理进行说明的波形图，是图4A所示IF信号的频率特性；
图4C是分别从本发明一实施方式的第1带通滤波器1421和第2带通滤波器1431输出信号的波形；
图4D是分别从本发明一实施方式的第1全波整流部1422和第2全波整流部1432输出信号的波形；
图4E是分别从本发明一实施方式的第1低通滤波器1423和第2低通滤波器1433输出信号的波形；
图5是表示本发明一实施方式的接收信号的电场强度和包含在接收信号中白噪声的信号强度的关系的视图；
图6是表示具有噪声除去功能的AM广播接收装置1的结构的视图；
图7是表示图6所示噪声检测装置14的结构的视图。
图中：
1-AM广播接收装置；5-天线；10-FE部；11-A/D转换器；12-IF部；13-检波部；14-噪声检测装置；142-第1频带选择部；1421-第1带通滤波器；1422-第1全波整流部；1423-第1低通滤波器；143 -第2频带选择部；1431-第2带通滤波器；1432-第2全波整流部；1433-第2低通滤波器；144-信号选择部；145-阈值控制部；146-比较部；15-噪声消除器；16-放大部；17-扬声器。
具体实施方式
下文对本发明的实施方式进行详细介绍。图1表示本发明一实施方式的超外差方式的AM广播接收装置1的结构。如同一图所示，AM广播接收装置1构成为包括：接收广播电波的天线5、进行调谐和接收信号高频放大的FE部10(Front End：调谐器)、对从FE部10输出的信号进行采样并变换为数字信号的A/D转换器11、将接收信号变换为中间频率并进行中频放大的IF部12、进行AM检波的检波部13、检测是否存在噪声并输出噪声检测信号的噪声检测装置14、进行用于噪声除去处理的噪声消除器15、对声音信号进行放大的放大部16、根据从噪声消除器15输出的信号而输出声音的扬声器17。而且例如使用DSP(数字信号处理器)实现噪声检测装置14和噪声消除器15。
噪声消除器15利用噪声检测信号作为对接收信号中的噪声部分进行插补处理时的定时进行规定的信号。噪声消除器15由该噪声检测信号定义噪声存在期间，通过以定义的期间前后的声音信号波形的波形对该期间进行插补，从接收信号中将噪声有效地去除。而且在本实施方式的AM广播接收装置1中，噪声检测装置14根据从IF部12输出的IF信号检测是否存在噪声。
图2表示了噪声检测装置14的结构。噪声检测装置14构造成包括：输入从IF部12输出的信号的第1频带选择部142和第2频带选择部143、信号选择部144、将对应于IF信号的电场强度而设定的阈值输出的阈值控制部145、比较部146。信号选择部144对由第1频带选择部142选择的第1信号的强度和由第2频带选择部143选择的第2信号的强度进行比较，并选择强度弱的信号输出。比较部146对从信号选择部144输出的信号强度和从阈值控制部145输出的规定阈值进行比较，如果从信号选择部144输出的信号强度比上述阈值大，则输出噪声检测信号。
而且上述第1频带选择部142构造成包括：第1带通滤波器1421、对 由第1带通滤波器1421进行频带控制后的信号进行全波整流的第1全波整流部1422、对由第1全波整流部1422整流后的信号进行光滑化处理的第1低通滤波器1423。而且第2频带选择部构造成包括第2带通滤波器1431、对由第2带通滤波器1431进行频带控制后的信号进行全波整流的第2全波整流部1432、对由第2全波整流部1432整流后的信号进行光滑化处理的第2低通滤波器1433。
此时，第1频带选择部142的第1带通滤波器1421的频带设定为不包含IF信号(接收信号)的频率频带，而且选择比IF信号的中心频率高的第1频率频带信号。另外，第2频带选择部143的第2带通滤波器1431的频带设定为不包含IF信号(接收信号)的频率频带，而且选择比IF信号的中心频率低的第2频率频带信号。另外，第1频率频带和第2频率频带设定为相对于IF信号(接收信号)的中心频率对称的关系。此外第1频率频带和第2频率频带设定在如下频率频带内：其不包含以毗邻广播站频率的频率进行广播的其它广播站的广播电波的中心频率。
图3是AM广播接收装置1为接收日本广播站的电波的AM中波无线电广播的接收装置时第1带通滤波器1421和第2带通滤波器1431的设定例，是第1带通滤波器1421和第2带通滤波器1431的频率响应曲线。如图3所示，在将A/D转换器11的采样频率设定为110.25kHz，IF信号的中心频率设定为27.5625kHz时，第1带通滤波器1421的第1频率频带和第2带通滤波器1431的第2频率频带设定为均不包含IF信号的频率频带(27.5625kHz±7.5kHz)的频带。
此时，毗邻妨碍波的信号强度一般比短周期噪声信号强度强。而且毗邻妨碍波在比接收信号的中心频率高的第1频率频带或比接收信号的中心频率低的第2频率频带中的一方很强地表现。因而，对由第1频带选择部142所选择的第1信号的强度和由第2频带选择部143所选择的第2信号的强度进行比较，通过选择其中信号强度弱的信号，则选择毗邻妨碍波影响小的频带，通过将该频带的信号强度与阈值进行比较，能够高精度地检测短周期噪声，能够有效地去除短周期噪声。
另外，如果以与希望接收的广播站进行广播的频率接近的频率进行发送的其它广播站的广播电波的中心频率包含在第1频率频带或第2频率频 带内，则不包含其它广播站的广播电波的中心频率的第1频率频带和第2频率频带中一方的频率频带信号总是由比较部146选择。因而，将第1频率频带和第2频率频带中任一频带设定为不包含以与希望接收的广播站的频率接近的频率进行广播的其它广播站的广播电波的中心频率的频带。
也就是在日本，由于各个广播站的频率彼此间隔9kHz，因而在图3所示示例中，将第1带通滤波器1421的第1频率频带和第2带通滤波器1431的第2频率频带分别设定为下述频带，即不包含与IF信号(接收信号)的中心频率(27.5625kHz)毗邻±9kHz、±18kHz、±27kHz的其它广播站的广播电波的中心频率(0.5625kHz、9.5625kHz、18.5625kHz、36.5625kHz、45.5625kHz、54.5625kHz)的频带内。
而且在图3中，虽然IF信号的中心频率(27.5625kHz)设定为尼奎斯特频率(55.125kHz)的1/2，这样设定时，容易设计带通滤波器。
<处理说明>
下文对图4A～4E所示波形图和由噪声检测装置14所执行的处理进行详细介绍。
图4A表示了从IF部12输入到噪声检测装置14并包含短周期噪声的IF信号的波形的一个示例，图4A所示IF信号的频率特性在图4B中显示。从IF部12输入到噪声检测装置14的信号输入到第1频带选择部142和第2频带选择部143。输入到第1频带选择部142的信号由第1带通滤波器1421进行频带限制。输入到第2频带选择部143的信号由第2带通滤波器1431进行频带限制。图4C表示了从第1带通滤波器1421输出的信号(高侧)和从第2带通滤波器1431输出的信号波形(低侧)。
由第1带通滤波器1421进行频带限制后的信号在第1全波整流部1422被全波整流，而且由第2带通滤波器1431进行频带限制后的信号在第2全波整流部1432被全波整流。图4D表示了从第1全波整流部1422输出的信号(高侧)和从第2全波整流部1432输出的信号(低侧)。
由第1全波整流部1422全波整流后的信号在第1低通滤波器1423中被光滑化。由第2全波整流部1432全波整流后的信号在第2低通滤波器1433中被光滑化。图4E表示了从第1低通滤波器1423输出的信号(高侧)和从第2低通滤波器1433输出的信号(低侧)。
信号选择部144对从第1低通滤波器1423输出的信号强度和从第2低通滤波器1433输出的信号强度进行比较，选择强度弱的信号并将其输出。由于在图4E中从第2低通滤波器1433输出的信号强度弱，因而此时选择从第2低通滤波器1433输出的信号。
比较部146对从信号选择部144输出的信号强度和从阈值控制部145输出的阈值进行比较，输出与比较结果对应的信号(噪声检测信号)。此时，例如，如果从信号选择部144输出的信号强度比从阈值控制部145输出的阈值大，则噪声检测信号是采用其中一个逻辑值(高或低)的信号，如果从信号选择部144输出的信号强度小于等于从阈值控制部145输出的阈值，则该噪声检测信号采用另一个逻辑值的信号。噪声消除器15根据该噪声检测信号，对存在噪声期间进行插补处理，从而能够有效地从接收信号中将短周期噪声除去。
<阈值的设定方法>
将上述阈值设定为能够根据实验数值等判断是否存在短周期噪声的适合的数值，其中比较部146对由信号选择部144所选择信号的强度和上述阈值进行比较。而且例如将存储数据的存储器设置在噪声检测装置14上，将接收信号的电场强度和包含在接收信号内的白噪声信号强度的关系(参考图5)存储在上述存储器内，阈值控制部145也可以将上述阈值设定为比与接收信号的目前电场强度对应的白噪声信号强度稍大的数值。通过将阈值设定为这种值，能够防止噪声检测装置14将白噪声当作短周期噪声进行检测。而且，例如将S计量器回路设置在IF部12等上，从该S计量器回路获取接收信号的电场强度。
上文虽然对本发明的一种实施方式进行了详细介绍，但是上述实施方式的介绍仅是为了容易理解本发明，本发明并不局限于此。不言而喻，在不脱离本发明实质精神范围内所进行的各种变更、改良均包含在本发明内。

Claims (7)

1.一种噪声检测装置，检测接收信号中是否存在噪声，包括：
第1频带选择部，其选择不包含接收信号的频率频带而且比上述接收信号的中心频率高的第1频率频带的信号；
第2频带选择部，其选择不包含上述接收信号的频率频带而且被设定为相对于上述接收信号的中心频率与上述第1频率频带为对称的关系的第2频率频带的信号；
信号选择部，其对由上述第1频带选择部所选择的第1信号强度和由上述第2频带选择部所选择的第2信号强度进行比较，选择强度弱的信号；
比较部，其将由上述信号选择部所选择的信号的强度和规定的阈值进行比较，将具有对应于上述比较结果的高或低的逻辑值的信号输出；和
阈值控制部，其与上述接收信号的电场强度对应地设定上述阈值，
上述阈值控制部将上述阈值设定为比与上述接收信号的目前电场强度对应的白噪声信号强度大的数值。
2.根据权利要求1所述噪声检测装置，其特征在于：上述接收信号为根据从广播站发送的广播电波的信号，
上述第1频率频带和上述第2频率频带设定在不包含以毗邻上述广播站频率的频率进行发送的其它广播站的广播电波的中心频率的频带内。
3.根据权利要求1所述噪声检测装置，其特征在于：上述第1频带选择部或第2频带选择部包括带通滤波器、对通过该带通滤波器后的信号进行全波整流的全波整流部、对从上述全波整流部输出的信号进行光滑化处理的低通滤波器。
4.根据权利要求1所述噪声检测装置，其特征在于：与从上述比较部输出的上述比较结果对应的信号是对上述接收信号中噪音部分进行插补处理时的定时进行规定的信号。
5.根据权利要求1所述噪声检测装置，其特征在于：上述阈值控制部对上述接收信号的电场强度和包含在上述接收信号内的白噪声信号强度的关系进行存储。
6.一种AM广播接收装置，包括：
对接收信号进行高频放大的调谐器部；
将接收信号变换为中间频率的IF部；
对接收信号进行检波的检波部；
输出显示上述接收信号中是否包含噪声的信号即噪声检测信号的噪声检测装置；
根据上述噪声检测信号，进行用于将包含在上述接收信号中的噪声除去的处理的噪声消除器，
上述噪声检测装置包括：
第1频带选择部，其选择不包含接收信号的频率频带而且比上述接收信号的中心频率高的第1频率频带的信号；
第2频带选择部，其选择不包含上述接收信号的频率频带而且被设定为相对于上述接收信号的中心频率与上述第1频率频带为对称的关系的第2频率频带的信号；
信号选择部，其对由上述第1频带选择部所选择的第1信号强度和由上述第2频带选择部所选择的第2信号强度进行比较，选择强度弱的信号；
比较部，其将由上述信号选择部所选择的信号的强度和规定的阈值进行比较，将具有对应于上述比较结果的高或低的逻辑值的信号输出；和
阈值控制部，其与上述接收信号的电场强度对应地设定上述阈值，
上述阈值控制部将上述阈值设定为比与上述接收信号的目前电场强度对应的白噪声信号强度大的数值。
7.根据权利要求6所述AM广播接收装置，其特征在于：
上述接收信号为根据从广播站发送的广播电波的信号，
上述第1频率频带和第2频率频带设定在不包含以毗邻上述广播站频率的频率进行发送的其它广播站的广播电波的中心频率的频带内。
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