CN101098538B - 多通道噪声检测装置及fm接收装置 - Google Patents

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Abstract

一种多通道噪声检测装置(16)，包括：对与接收信号的电场强度对应的信号进行平滑化的平滑化处理部(1632)、使所述信号延迟平滑化处理部(1632)的处理时间量的延迟处理部(1631)、对从平滑化处理部(1632)输出的信号进行放大的放大部(1633)、输出对从延迟处理部(1631)输出的信号和从放大部(1633)输出的信号比较后的结果所对应的逻辑值进行取得的脉冲噪声判定信号的脉冲噪声判定部(1634)、和针对从延迟处理部(1631)输出的信号根据脉冲噪声判定信号进行除去脉冲噪声的处理的噪声消除处理部(1635)，由此，即使在存在脉冲噪声的情况下，也能够可靠地仅检测出多通道噪声。

Description

多通道噪声检测装置及FM接收装置
技术领域
本发明涉及多通道噪声检测装置及FM接收装置，涉及用于即使当存在脉冲噪声时也能够可靠地仅检测出多通道噪声的技术。
背景技术
在FM接收装置中，存在着因建筑物或山等障碍物使得电波反射而引起作为噪声的多通道噪声(multi pass noise)的问题。因此，以往提出了除去多通道噪声的各种方案(例如参照专利文献1～专利文献3)。
图7表示了具有多通道噪声除去动能的FM接收装置1的一个例子。该图所示的FM接收装置1包括：天线10、进行调谐及接收信号的高频放大并且将接收信号转换成中间频率信号的前端电路11(FE(front end)电路)、根据中间频率信号的电场强度对前端电路11的放大增益进行控制的AGC电路12(AGC：Automatic Gain Control)、包括放大中间频率信号的放大电路与限幅电路的IF段信号处理电路13、解调中间频率信号的FM检波电路14、根据从AGC电路12输出的中间频率信号输出与中间频率信号的电场强度对应的交流信号(S-AC)及直流信号(S-DC)的信号强度计(S-meter)15、根据交流信号(S-AC)输出表示多通道噪声存在有无的信号即多通道噪声检测信号的多通道噪声检测部16、使从FM检波电路14输出的解调信号中包含的多通道噪声衰减的混合段信号处理电路17、由解调信号生成主信道信号(L+R)及副信道信号(L-R)的立体声解调电路18、输出表示中间频率信号中包含的点火噪声或反射噪声等脉冲噪声的存在的信号即脉冲噪声检测信号的脉冲噪声检测部19、根据脉冲噪声检测信号从主信道信号(L+R)及副信道信号(L-R)除去脉冲噪声的噪声消除器20、和根据主信道信号(L+R)及副信道信号(L-R)生成L信号及R信号的音频段信号处理电路21。
音频段信号处理电路21具有SP处理部211(SP：separation)与高阻处理部212(HC：High Cut)，所述SP处理部211根据从信号强度计15输出的直流信号(S-DC)及从多通道噪声检测部16输出的多通道噪声检测信号，进行使主信道信号和副信道信号的分离度变化的分离处理；所述高阻处理部212通过除去高频成分来改善S/N比，从而除去多通道噪声。
图8表示可利用DSP(Digital Signal Processor)实现的多通道噪声检测部16的构成。多通道噪声检测部16包括：将模拟的交流信号(S-AC)转换为数字信号的A/D转换器160、输出对从A/D转换器160输出的数字信号进行了包络线检波后的信号(以下称作包络线信号)的包络线检测部161、选择与包络线信号中包含的噪声成分(包括多通道噪声及脉冲噪声)对应的频带的信号的带通滤波器162、进行消除脉冲噪声的处理的脉冲噪声消除部163’、和针对从脉冲噪声消除部163’输出的信号进行时间常数控制的时间常数控制部164。     
专利文献1：日本国特开平2-283129号公报
专利文献2：日本国特开2001-36422号公报
专利文献3：日本国特开2005-277565号公报
图9表示在将包括多通道噪声及脉冲噪声的交流信号(S-AC)输入到多通道噪声检测部16的情况下，从带通滤波器162输出的信号波形的一个例子，图10是从时间常数控制部164输出的多通道噪声检测信号的波形的一个例子。这样，由于在图8所示的多通道噪声检测部16的构成中，如图9所示，除了多通道噪声之外脉冲噪声也通过带通滤波器162，所以，如图10所示，脉冲噪声的影响会出现在从时间常数控制部164输出的多通道检测信号中。
而且，根据包括这种脉冲噪声影响的多通道噪声检测信号，上述混合段信号处理电路17中的对解调信号的多通道噪声的衰减处理、音频段信号处理电路21中的分离处理、高阻处理等噪声除去处理由于脉冲噪声也会被执行，因此，有时需要频繁进行杂音除去处理，从而导致再生声音等FM接收装置1的再生信号的质量显著降低。
发明内容
本发明鉴于这种问题而提出，其目的在于，提供一种即使当存在脉冲噪声时也能够可靠地仅检测出多通道噪声的多通道噪声检测装置及使用了该多通道噪声检测装置的FM接收装置。
为了实现上述目的，本发明中主要的发明是一种多通道噪声检测装置，其包括：被输入与从天线接收到的接收信号的电场强度对应的信号，使所述信号平滑化的平滑化处理部；使所述信号延迟的延迟处理部；放大从所述平滑化处理部输出的信号的放大部；比较从所述延迟处理部输出的信号和从所述放大部输出的信号，输出对存在脉冲噪声的期间进行确定的信号，即脉冲噪声判定信号的脉冲噪声判定部；和针对从所述延迟处理部输出的信号，基于所述脉冲噪声判定信号进行除去脉冲噪声的处理的噪声消除处理部。
公知脉冲噪声的脉冲宽度比多通道噪声的脉冲宽度短。因此，如果针对这些噪声进行平滑化处理，则脉冲噪声的振幅与多通道噪声相比振幅增大。本发明的多通道噪声检测装置利用将脉冲噪声和多通道噪声平滑化后的振幅之差，区别脉冲噪声和多通道噪声。即，本发明的多通道噪声检测装置通过对平滑化了脉冲噪声的信号和平滑化了多通道噪声的信号以规定放大率放大后的信号进行比较，生成表示存在脉冲噪声的期间的信号，即脉冲噪声判定信号，针对从延迟处理部输出的信号，生成根据脉冲噪声判定信号进行了除去脉冲噪声的处理的信号。然后，通过根据基于如此生成的信号而生成的多通道噪声检测信号进行杂音除去处理，不会频繁地进行杂音除去处理，由此，可防止再生信号的质量显著降低。
根据本发明，即使在存在脉冲噪声的情况下，也能够可靠地仅检测出多通道噪声。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的FM接收装置1的构成的图。
图2是表示本发明一个实施方式的多通道噪声检测部16的构成的图。
图3A是表示本发明一个实施方式的脉冲噪声消除部163的构成的图。
图3B是示意地表示本发明一个实施方式的在输入信号中不含有脉冲噪声的情况下，从脉冲噪声消除部163的构成要素的各部输出的信号的波形图。
图3C是示意地表示本发明一个实施方式的在输入信号中含有脉冲噪声的情况下，从脉冲噪声消除部163的构成要素的各部输出的信号的波形图。
图4A是在本发明一个实施方式的包络线检测部161被输入交流信号(S-AC)的情况下，从带通滤波器162输出的信号的一个例子。
图4B是在被输入了图4A所示的信号的情况下，从脉冲噪声消除部163输出的信号的波形。
图4C是在被输入了图4B所示的信号的情况下，从时间常数控制部164输出的多通道噪声检测信号的波形。
图5A是在本发明一个实施方式的脉冲噪声消除部163被输入了仅含有多通道噪声的信号时，从延迟处理部1631、平滑化处理部1632、及放大部1633分别输出的信号的一个例子。
图5B是在从延迟处理部1631、平滑化处理部1632、及放大部1633分别输出了图5A所示的信号时，从脉冲噪声判定部1634输出的脉冲噪声判定信号的一个例子。
图6A是在本发明一个实施方式的脉冲噪声消除部163被输入了仅含有脉冲噪声的信号时，从延迟处理部1631、平滑化处理部1632、及放大部1633分别输出的信号的一个例子。
图6B是在从延迟处理部1631、平滑化处理部1632、及放大部1633分别输出了图6A所示的信号时，从脉冲噪声判定部1634输出的脉冲噪声判定信号的一个例子。
图7是具备除去多通道噪声的结构的FM接收装置1的一个例子。
图8是图7的FM接收装置1中的多通道噪声检测部16的构成。
图9是从带通滤波器162输出的波形的一个例子。
图10是从多通道噪声检测部16输出的多通道噪声检测信号的一个例子。
图中：1-FM接收装置，11-前端电路，12-AGC电路，13-IF段信号处理电路，14-FM检波电路，15-信号强度计，16-多通道噪声检波部，161-包络线检测部，163-脉冲噪声消除部，1631-延迟处理部，1632-平滑化处理部，1633-放大部，1634-脉冲噪声判定部，1635-噪声消除处理部，17-混合段信号处理电路，18-立体声解调电路，19-脉冲噪声检测部，21-音频段信号处理电路。
具体实施方式
下面，针对本发明的一个实施方式进行详细说明。图1表示了本发明一个实施方式所说明的FM接收装置1的构成。该图所示的FM接收装置1包括：接收FM广播的广播电波等电波的天线10；进行调谐及接收信号的高频放大，并且将接收信号变换成中间频率的信号(以下称作中间频率信号)的前端电路11(FE电路)；根据中间频率信号的电场强度，对前端电路11中的高频放大增益进行控制的AGC电路12(AGC：AutomaticGain Control)；包括进行中间频率信号的放大的放大电路与限幅电路的IF段信号处理电路13；解调中间频率信号的FM检波电路14；根据从AGC电路12输出的中间频率信号，输出与中间频率信号的电场强度对应的交流信号(S-AC)及直流信号(S-DC)的信号强度计15；根据交流信号(S-AC)，对表示多通道噪声的存在有无的信号，即多通道噪声检测信号进行输出的多通道噪声检测部16(多通道噪声检测装置)；被输入解调信号、多通道噪声检测信号、及直流信号(S-DC)，使从FM检波电路14输出的解调信号中包含多通道噪声的期间的信号衰减的混合段信号处理电路17；针对从混合段信号处理电路17输出的信号进行矩阵处理，输出主信道信号(L+R)及副信道信号(L-R)的立体声解调电路18；输出表示从AGC电路12输出的中间频率信号中包含的点火噪声或反射噪声等脉冲噪声的存在的信号的脉冲噪声检测部19；根据脉冲噪声检测信号，除去从立体声解调电路18输出的主信道信号(L+R)及副信道信号(L-R)所包含的脉冲噪声的噪声消除器20；和根据主信道信号(L+R)及副信道信号(L-R)生成L信号及R信号的音频段信号处理电路21。
音频段信号处理电路21被输入从信号强度计15输出的直流信号(S-DC)及从多通道噪声检测部16输出的多通道噪声检测信号。音频段信号处理电路21具有SP处理部211(SP：separation)与HC处理部212(HC：High Cut)，所述SP处理部211根据上述那些信号，进行使主信道信号和副信道信号的分离度变化的分离处理；所述HC处理部212进行通过除去高频成分来改善S/N比的高阻处理。
图2表示了可采用DSP(Digital Signal Processor)实现的多通道噪声检测部16的构成。多通道噪声检测部16包括：将模拟的交流信号(S-AC)转换为数字信号的A/D转换器160、输出对从A/D转换器160输出的数字信号进行了包络线检波后的信号(以下称作包络线信号)的包络线检测部161、选择与包络线信号中包含的噪声成分(包括多通道噪声及脉冲噪声)对应的频带的信号的带通滤波器162、后述的脉冲噪声消除部163、和针对从脉冲噪声消除部163输出的信号进行时间常数控制来生成多通道噪声检测信号的时间常数控制部164。
图3A表示了脉冲噪声消除部163的构成。脉冲噪声消除部163包括：使包络线信号延迟后述平滑化处理部1632中的处理时间的延迟处理部1631；通过求取包络线信号的移动平均，使包络线信号平滑化的平滑化处理部1632；放大从平滑化处理部1632输出的信号的放大部1633；比较从延迟处理部1631输出的信号和从放大部1633输出的信号，输出在从延迟处理部1631输出的信号大于从放大部1633输出的信号的期间，取得表示存在脉冲噪声的逻辑值，在上述期间以外的期间取得不存在脉冲噪声的逻辑值的信号，即输出脉冲噪声判定信号的脉冲噪声判定部1634；和通过针对从延迟处理部1631输出的信号，在存在由脉冲噪声判定信号确定的脉冲噪声的期间，根据该期间的前或后期间中的信号波形进行插补，由此进行除去脉冲噪声的处理的噪声消除处理部1635。其中，表示存在上述脉冲噪声的逻辑值为“1”，表示不存在脉冲噪声的逻辑值为“0”。
接着，参照图3B及图3C，对图3A所示的脉冲噪声消除部163的动作进行详细叙述。图3B示意地表示了在从带通滤波器162输出的信号中不含有脉冲噪声的情况下，从脉冲噪声消除部163的构成要素的各部输出的信号的波形。在该图中，(a)所示的波形是从图3A所示的带通滤波器162输出的信号的波形。(b)所示的波形是在被输入了(a)所示的波形的情况下，从延迟处理部1631输出的信号的波形，成为使(a)所示的信号延迟了平滑化处理部1632中的处理时间的波形。(c)所示的波形是从平滑化处理部1632输出的信号的波形，成为将(a)所示的信号平滑化后的波形。
(d)所示的波形中，由实线表示的波形是从放大部1633输出的信号的波形，成为将由虚线表示的输入波形以规定放大率放大后的波形。(e)所示的波形是从脉冲噪声判定部1634输出的信号(下面称作判定标志)的波形。在本实例中，由于(b)所示波形的输出电平不会成为(d)所示波形的输出电平以上，所以，判定标志的值(逻辑值)总为“0”。(f)所示的波形是从噪声消除处理部1635输出的信号的波形，这里，由于基于(e)所示的波形判定标志的值总为“0”，所以，不进行基于噪声消除处理部1635的插补，(b)所示的波形保持原样从噪声消除处理部1635被输出。     
图3C示意地表示了在从带通滤波器162输出的信号中含有脉冲噪声的情况下，从脉冲噪声消除部163的构成要素的各部输出的信号的波形。在该图中，(a)所示的波形是从图3A所示的带通滤波器162输出的信号的波形。(b)所示的波形是在被输入了(a)所示的波形的情况下，从延迟处理部1631输出的信号的波形，成为使(a)所示的信号延迟了平滑化处理部1632中的处理时间后的波形。(c)所示的波形是从平滑化处理部1632输出的信号的波形，成为将(a)所示的信号平滑化后的波形。
(d)所示的波形中，由实线表示的波形是从放大部1633输出的信号的波形，由虚线表示的输入波形以规定放大率被放大。(e)所示的波形是从脉冲噪声判定部1634输出的信号(下面称作判定标志)的波形。本实例中，在(b)所示波形的输出电平成为(d)所示波形的输出电平以上的期间，判定标志的值(逻辑值)总为“1”。(f)所示的波形是从噪声消除处理部1635输出的信号的波形。本实例中，由于在判定标志的值成为“1”的期间，进行基于噪声消除处理部1635的插补，所以，成为从(b)所示的波形除去了脉冲噪声后的波形。
<处理说明> 
接着，参照图4A～图4C所示的波形图，对通过图2所示的多通道噪声检测部16实施的处理进行说明。
图4A是在包络线检测部161被输入了包含多通道噪声或脉冲噪声的交流信号(S-AC)的情况下，从带通滤波器162输出的信号的一个例子。
图4B是在被输入了图4A所示的信号时，从脉冲噪声消除部163输出的信号的波形。另外，图4C是在被输入了图4B所示的信号时从时间常数控制部164输出的信号(多通道噪声检测信号)的波形。由这些图可知，通过脉冲噪声消除部163使得脉冲噪声被衰减。另一方面，对于多通道噪声而言，可知在图4A所示的输入信号的波形和图4C所示的输出信号的波形之间几乎没有差别。
图5A是在脉冲噪声消除部163被输入了仅包含多通道脉冲的信号时，从延迟处理部1631、平滑化处理部1632及放大部1633分别输出的信号的一个例子。图5B是在从延迟处理部1631、平滑化处理部1632及放大部1633分别输出了图5A所示的信号时，从脉冲噪声判定部1634输出的脉冲噪声判定信号的一个例子。如图5B所示，即使在脉冲噪声消除部163被输入了仅包含多通道噪声的信号时，脉冲噪声判定信号也总为“0”，即成为表示不存在脉冲噪声的逻辑值。
图6A是在脉冲噪声消除部163被输入了仅包含脉冲噪声的信号时，从延迟处理部1631、平滑化处理部1632、及放大部1633分别输出的信号的一个例子。另外，图6B是在从延迟处理部1631、平滑化处理部1632及放大部1633分别输出了图6A所示的信号时，从脉冲噪声判定部1634输出的脉冲噪声判定信号的一个例子。如图6B所示，在脉冲噪声消除部163被输入了仅包含脉冲噪声的信号时，脉冲噪声判定信号在存在脉冲噪声的期间中为“1”，即成为表示存在脉冲噪声的逻辑值。
这样，脉冲噪声消除部163在存在脉冲噪声的期间中取得表示存在脉冲噪声的逻辑值，在除此之外的期间中取得表示不存在脉冲噪声的逻辑值。另外，从脉冲噪声消除部163输出的多通道噪声检测信号即使在存在多通道噪声的情况下，只要不存在脉冲噪声就不变化。而且，噪声消除处理部1635根据脉冲噪声判定信号在存在脉冲噪声的期间进行插补处理，除去脉冲噪声。由此，仅包含从脉冲噪声消除部163除去了脉冲噪声后的多通道噪声的信号(图4B)被输出。
时间常数控制部164对从脉冲噪声消除部163输出的上述信号进行时间常数控制，生成多通道噪声检测信号。然后，该多通道噪声检测信号被供给混合段信号处理电路17与音频段信号处理部21，被利用于基于混合段信号处理电路17使含有多通道噪声的期间的信号衰减的处理、音频段信号处理电路21中的分理处理、及高阻处理等各种杂音除去处理。
以上针对本发明的一个实施方式进行了详细说明，但上述实施方式的说明用于便于理解本发明，不对本发明进行限定。本发明在不脱离其主旨的范围内可实施变更、改良，并包括其等价物。例如，替代上述平滑化处理部1632求取移动平均，在由低通滤波器构成其的情况下也可得到同样的效果。

Claims (5)

1.一种多通道噪声检测装置，包括：
平滑化处理部，其被输入与从天线接收到的接收信号的电场强度对应的信号，使所述信号平滑化；
延迟处理部，其使所述信号延迟；
放大部，其放大从所述平滑化处理部输出的信号；
脉冲噪声判定部，其比较从所述延迟处理部输出的信号和从所述放大部输出的信号，输出对存在脉冲噪声的期间进行确定的信号，即脉冲噪声判定信号；和
噪声消除处理部，其针对从所述延迟处理部输出的信号，基于所述脉冲噪声判定信号进行除去脉冲噪声的处理。
2.根据权利要求1所述的多通道噪声检测装置，其特征在于，
所述平滑化处理部通过求取与接收信号的电场强度对应的所述信号的移动平均，对所述信号进行平滑化。
3.根据权利要求1所述的多通道噪声检测装置，其特征在于，
所述平滑化处理部包括对所述信号进行平滑化的低通滤波器。
4.一种FM接收装置，具有：
前端电路，其将接收信号变换成中间频率信号；
中间频率IF段信号处理电路，其放大所述中间频率信号；
FM检波电路，其解调所述中间频率信号；
信号强度计，其输出与所述中间频率信号的电场强度对应的信号；
多通道检测部，其根据从所述信号强度计输出的所述信号，输出多通道噪声检测信号，其表示多通道噪声有无的信号；和
混合段信号处理电路，其使从所述FM检波电路输出的解调信号所包含的多通道噪声衰减，
所述多通道检测部包括：
平滑化处理部，其使从所述信号强度计输出的所述信号平滑化；
延迟处理部，其使所述信号延迟；
放大部，其放大从所述平滑化处理部输出的信号；
脉冲噪声判定部，其比较从所述延迟处理部输出的信号和从所述放大部输出的信号，输出对存在脉冲噪声的期间进行确定的信号，即脉冲噪声判定信号；和
噪声消除处理部，其针对从所述延迟处理部输出的信号，根据所述脉冲噪声判定信号进行除去脉冲噪声的处理。
5.根据权利要求4所述的FM接收装置，其特征在于，
具有：立体声解调电路，其提取所述解调信号所包含的主信道信号及副信道信号；和
音频段信号处理电路，其根据所述主信道信号及所述副信道信号，生成L信号及R信号，
所述音频段信号处理电路包括使所述主信道信号和所述副信道信号的分离度变化的分理处理部、或通过除去高频成分而改善S/N比的高阻处理部中任意一个处理部。
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