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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Signalverarbeitungsvorrichtung und ein Signalverarbeitungsverfahren.
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Technischer Hintergrund
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Im Allgemeinen enthält ein Störungsunterdrücker eine Störungsextraktionseinheit und eine Störungsreduktionseinheit, die extrahierte Störungen von einem Empfangssignal subtrahiert. Der in der Patentschrift 1 offenbarte Stand der Technik beruht auf einer Voraussetzung, dass beispielsweise eine Bandbreite ausgestrahlter Wellen eng ist bezüglich eines Bandes eines A/D-Wandlers, wie etwa in einem AM-Radioempfänger. Das heißt, der Stand der Technik verwirklicht eine Störungsunterdrückung unter Verwendung einer Periodizität von Störungen und Hinzufügen eines frequenzverschobenen Empfangssignals zu einem ursprünglichen Empfangssignal in entgegengesetzten Phasen.
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Patentschrift 1:
JP2015-126360A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Da jedoch ein Signal, das eine Vielzahl von Trägerfrequenzen nutzt, wie etwa eine Sendewelle des Digital Audio Broadcasting (DAB), eine weite Bandbreite aufweist, nimmt das Signal den größten Teil des Bandes des A/D-Wandlers ein. Daher können bei einem Verfahren unter Verwendung einer Frequenzverschiebung, wie oben beschrieben, die Sendewellen einander stören, und die Störungsunterdrückung kann nicht geeignet verwirklicht werden.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Technik vorzusehen, um Störungen mit zeitlicher Periodizität geeignet aus einem Empfangssignal zu entfernen.
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Die vorliegende Offenbarung sieht eine Signalverarbeitungsvorrichtung vor, die eine Störungsschätzeinheit enthält. Die Störungsschätzeinheit ist ausgelegt zum: Erlangen eines Empfangssignals, das ein Signal in einem Zeitbereich ist, wobei das Empfangssignal ein Sendesignal, das ein aus einer Sendewelle abgeleitetes Signal ist, und ein Störsignal enthält, das Spitzen bei konstanten Zeitintervallen aufweist; Erfassen von Nicht-Sendeabschnitten aus dem Empfangssignal, wobei die Nicht-Sendeabschnitte Zeitabschnitte sind, die bei konstanten Zeitintervallen vorliegen, und die das Sendesignal nicht enthalten; und Extrahieren zumindest eines Teils des Empfangssignals in den Nicht-Sendeabschnitten als ein erstes Störungsmustersignal.
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Die vorliegende Offenbarung sieht ein Signalverarbeitungsverfahren vor, enthaltend: Erlangen eines Empfangssignals, das ein Signal in einem Zeitbereich ist, wobei das Empfangssignal ein Sendesignal, das ein aus einer Sendewelle abgeleitetes Signal ist, und ein Störsignal enthält, das Spitzen bei konstanten Zeitintervallen aufweist; Erfassen von Nicht-Sendeabschnitten aus dem Empfangssignal, wobei die Nicht-Sendeabschnitte Zeitabschnitte sind, die bei konstanten Zeitintervallen vorliegen, und die das Sendesignal nicht enthalten; und Extrahieren zumindest eines Teils des Empfangssignals in den Nicht-Sendeabschnitten als ein erstes Störungsmustersignal.
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Diese umfassenden oder spezifischen Aspekte können durch ein System, eine Vorrichtung, ein Verfahren, eine integrierte Schaltung, ein Computerprogramm oder ein Aufzeichnungsmedium umgesetzt sein oder können durch eine beliebige Kombination des Systems, der Vorrichtung, des Verfahrens, der integrierten Schaltung, des Computerprogramms und des Aufzeichnungsmediums umgesetzt sein.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung können Störungen mit zeitlicher Periodizität geeignet aus einem Empfangssignal entfernt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die vorliegende Offenbarung ist nachfolgend auf Grundlage der folgenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei:
- 1 ein Diagramm ist, das ein erstes Aufbaubeispiel einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
- 2 ein Diagramm ist, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung mit dem ersten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird;
- 3 ein Diagramm ist, das ein zweites Aufbaubeispiel der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
- 4 ein Diagramm ist, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung mit dem zweiten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird;
- 5 ein Diagramm ist, das ein drittes Aufbaubeispiel der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
- 6A ein Diagramm ist, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung mit dem dritten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird;
- 6B ein Diagramm ist, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung mit dem dritten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird;
- 7 ein Diagramm ist, das ein viertes Aufbaubeispiel der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
- 8 ein Diagramm ist, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung mit dem vierten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird; und
- 9 ein Blockschaltbild ist, das ein Beispiel für einen Hardwareaufbau der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ggf. unter Bezugnahme auf die Zeichnung genau beschrieben. Jedoch kann eine unnötig ausführliche Beschreibung weggelassen sein. Beispielsweise können genaue Beschreibungen bereits wohlbekannter Gesichtspunkte und wiederholte Beschreibungen im Wesentlichen der gleichen Anordnungen weggelassen sein. Dies dient dem Vermeiden unnötiger Redundanz bei der folgenden Beschreibung und dem Erleichtern des Verständnisses für Fachleute. Die begleitende Zeichnung und die folgende Beschreibung sind für Fachleute vorgesehen, damit sie die vorliegende Offenbarung gründlich verstehen, und sollen den in den Ansprüchen beschriebenen Gegenstand nicht einschränken.
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(Vorliegende Ausführungsform)
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<Erstes Aufbaubeispiel>
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1 ist ein Diagramm, das ein erstes Aufbaubeispiel einer Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 mit dem ersten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird.
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 wird zur Signalverarbeitung einer empfangenen Sendewelle verwendet. Zum Beispiel ist die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 in einem Fahrzeug, wie etwa einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV), montiert. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß dem ersten Aufbaubeispiel enthält eine Antenne 11, eine A/D-Wandlereinheit 12, eine Störungsschätzeinheit 13, eine Verschiebungsberechnungseinheit 14, eine Ausschneideeinheit 15, eine Phasenjustiereinheit 16 und eine Störungsbeseitigungseinheit 17.
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Die Antenne 11 empfängt die Sendewelle. Die Sendewelle kann eine digitale Radiosendung eines Systems des Digital Audio Broadcasting (DAB) sein. Die Sendewelle des DAB-Systems verwendet ein orthogonales Frequenzmultiplex-Modulationsverfahren (OFDM-Verfahren). Ferner enthält die Sendewelle des DAB-Systems bei konstanten Zeitintervallen NULL-Symbole, die die Sendewelle nicht enthalten. Die NULL-Symbole sind Zeitabschnitte, die die Sendewelle nicht enthalten, und können als Nicht-Sendeabschnitte verstanden werden.
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Die Analog-/Digital-Wandlereinheit (A/D-Wandlereinheit) 12 wandelt ein analoges Signal der durch die Antenne 11 empfangenen Sendewelle in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal aus. Das durch die A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebene Signal ist als ein Empfangssignal bezeichnet. Das Empfangssignal kann ein Sendesignal, das ein aus der Sendewelle abgeleitetes Signal ist, und ein Störsignal enthalten, das ein aus Störungen abgeleitetes Signal ist. In ein Fahrzeug, wie etwa ein Elektrofahrzeug, kann eine Vorrichtung eingebaut sein, die Störungen mit Spitzen bei konstanten Zeitintervallen aussendet. Beispiele einer solchen Vorrichtung umfassen einen Wechselrichter und einen Gleichspannungsumrichter. Das heißt, das Empfangssignal kann das Störsignal enthalten, das Spitzen bei konstanten Zeitintervallen aufweist. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gibt ein Signal aus, das erhalten ist durch ein Entfernen eines solchen Störsignals, das die Spitzen bei den konstanten Zeitintervallen aufweist, aus dem Empfangssignal. Eine Radiovorrichtung (nicht gezeigt) kann Schall mit geringen Störungen aus einem Lautsprecher ausgeben, indem sie das Signal decodiert, aus dem das Störsignal durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 entfernt ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Signal von 2048 Abtastwerten, die 1 Millisekunde im Empfangssignal entsprechen, als ein erstes Signal beschrieben. Jedoch kann das erste Signal eine beliebige Anzahl von Abtastwerten sein, solange das erste Signal ein vorgegebener Zeitabschnitt ist.
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Die Störungsschätzeinheit 13 schätzt das Störsignal, das in dem von der A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenen Empfangssignal enthalten ist. Die Störungsschätzeinheit 13 enthält eine NULL-Symbol-Erkennungseinheit 21 und eine Störungsmusterextraktionseinheit 22.
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In einem Fall des DAB-Systems sind die NULL-Symbole bei den konstanten Zeitintervallen im Empfangssignal vorhanden. Das konstante Zeitintervall kann eine Frame-Periode sein. Die NULL-Symbol-Erkennungseinheit 21 erkennt aus dem Empfangssignal die jede Frame-Periode vorhandenen NULL-Symbole.
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Die Störungsmusterextraktionseinheit 22 extrahiert als ein erstes Störungsmustersignal zumindest einen Teil des Signals in den durch die NULL-Symbol-Erkennungseinheit 21 erkannten NULL-Symbolen. Zum Beispiel extrahiert die Störungsmuster-Extraktionseinheit 22 als das erste Störungsmustersignal 2548 (= 2048 + 500) Abtastwerte an einem zentralen Bereich unter 2656 Abtastwerten, die in den NULL-Symbolen enthalten sind. Die Störungsschätzeinheit 13 gibt das extrahierte erste Störungsmustersignal aus. Da die NULL-Symbole das Sendesignal nicht enthalten, ist das Störsignal in dem aus den NULL-Symbolen extrahierten Signal dominant. Das heißt, das erste Störungsmustersignal ist eins, in dem das tatsächliche Störsignal mit hoher Genauigkeit geschätzt wird.
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Das heißt, in die Störungsschätzeinheit 13 wird das Empfangssignal eingegeben, das ein Signal in einem Zeitbereich ist, und das Signal in dem Zeitbereich enthält das Sendesignal, das ein aus der Sendewelle abgeleitetes Signal ist, und das Störungssignal, das die Spitzen bei den konstanten Zeitintervallen aufweist. Die Störungsschätzeinheit 13 erfasst aus dem Empfangssignal die Nicht-Sendeabschnitte, die die Zeitabschnitte sind, die bei den konstanten Zeitintervallen vorliegen, und die das Sendesignal nicht enthalten. Die Störungsschätzeinheit 13 extrahiert zumindest einen Teil des Empfangssignals in den Nicht-Sendeabschnitten als das erste Störungsmustersignal.
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Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 berechnet einen Spitzenverschiebungsbetrag im Zeitbereich zwischen dem von der Störungsschätzeinheit 13 ausgegebenen ersten Störungsmustersignal und dem ersten Signal, das das Empfangssignal in einem vorgegebenen Abschnitt des von der A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenen Empfangssignals ist. Dann bestimmt die Verschiebungsberechnungseinheit 14 auf Grundlage des berechneten Verschiebungsbetrags eine Startposition, wenn ein vorgegebener Abschnitt aus dem ersten Störungsmustersignal ausgeschnitten ist. Der vorgegebene Abschnitt kann dieselben 2048 Abtastwerte umfassen wie das erste Signal. Zum Beispiel berechnet die Verschiebungsberechnungseinheit 14, wie in (a) von 2 gezeigt, die Kreuzkorrelation, während sie das erste Signal bezüglich des ersten Störungsmustersignals in einer Zeitrichtung verschiebt, und bestimmt als die Startposition eine Position des ersten Signals bezüglich des ersten Störungsmustersignals, wo ein Korrelationswert am höchsten ist. Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 gibt die bestimmte Startposition aus.
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Ferner berechnet die Verschiebungsberechnungseinheit 14 eine Phasendifferenz zwischen dem ersten Störungsmustersignal und dem ersten Signal an der Position, wo der Korrelationswert am höchsten ist. Auf Grundlage der berechneten Phasendifferenz berechnet die Verschiebungsberechnungseinheit 14 einen Phasenjustierbetrag zum Synchronisieren von Phasen des ersten Störungsmustersignals und des ersten Signals an der Position, wo der Korrelationswert am höchsten ist. Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 gibt den berechneten Phasenjustierbetrag aus.
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Das heißt, die Verschiebungsberechnungseinheit 14 bestimmt die Startposition zum Ausschneiden des ersten Störungsmustersignals auf Grundlage der Kreuzkorrelation zwischen dem ersten Signal, das das Empfangssignal in dem vorgegebenen Abschnitt ist, und dem ersten Störungsmustersignal und berechnet den Phasenjustierbetrag auf Grundlage der Phasenverschiebung zwischen dem ersten Signal und dem ersten Störungsmustersignal.
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Die Ausschneideeinheit 15 erzeugt ein zweites Störungsmustersignal, indem sie den vorgegebenen Abschnitt des von der Störungsschätzeinheit 13 ausgegebenen ersten Störungsmustersignals ab der durch die Verschiebungsberechnungseinheit 14 ausgegebenen Startposition ausschneidet. Der vorgegebene Abschnitt kann dieselben 2048 Abtastwerte umfassen wie das erste Signal. Das heißt, die Ausschneideeinheit 15 erzeugt das zweite Störungsmustersignal, indem sie 2048 Abtastwerte des ersten Störungsmustersignals ab der Startposition ausschneidet. Die Ausschneideeinheit 15 gibt das zweite Störungsmustersignal aus. Als Ergebnis kann die Ausschneideeinheit 15 das zweite Störungsmustersignal erzeugen und ausgeben, bei dem ein Spitzenbereich im Zeitbereich mit demjenigen des ersten Signals ausgerichtet ist.
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Die Phasenjustiereinheit 16 justiert auf Grundlage des von der Verschiebungsberechnungseinheit 14 ausgegebenen Phasenjustierbetrags eine Phase des von der Ausschneideeinheit 15 ausgegebenen zweiten Störungsmustersignals und erzeugt dadurch ein drittes Störungsmustersignal, wie in (b) von 2 gezeigt. Als Ergebnis kann die Phasenjustiereinheit 16 das dritte Störungsmustersignal mit einem Spitzenbereich und einer Phase erzeugen, die mit denjenigen des ersten Signals ausgerichtet sind. Die Phasenjustiereinheit 16 gibt das erzeugte dritte Störungsmustersignal aus.
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Die Störungsbeseitigungseinheit 17 subtrahiert das von der Phasenjustiereinheit 16 ausgegebene dritte Störungsmustersignal von dem durch die A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenen ersten Signal, wie in (c) von 2 gezeigt, und erzeugt dadurch ein zweites Signal, wie in (d) von 2 gezeigt. Die Störungsbeseitigungseinheit 17 gibt das zweite Signal aus. Als Ergebnis kann die Störungsbeseitigungseinheit 17 das zweite Signal erzeugen und ausgeben, in dem Größen von Spitzen von Störungen, verglichen mit dem ersten Signal, verringert sind. Somit kann die Radiovorrichtung (nicht gezeigt) den Schall mit geringen Störungen aus dem Lautsprecher ausgeben, indem sie das zweite Signal decodiert, das von der Störungsbeseitigungseinheit 17 ausgegeben ist.
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<Zweites Aufbaubeispiel>
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3 ist ein Diagramm, das ein zweites Aufbaubeispiel der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 4 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 mit dem zweiten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. In der Beschreibung des zweiten Aufbaubeispiels sind von dem ersten Aufbaubeispiel verschiedene Teile beschrieben, und eine Beschreibung von mit dem ersten Aufbaubeispiel gemeinsamen Teilen kann weggelassen sein.
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 enthält die Antenne 11, die A/D-Wandlereinheit 12, die Störungsschätzeinheit 13, die Verschiebungsberechnungseinheit 14, die Ausschneideeinheit 15, die Phasenjustiereinheit 16, die Störungsbeseitigungseinheit 17 und eine Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30.
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Die Störungsschätzeinheit 13 erzeugt ein erstes Störungsmustersignal aus jedem von M voneinander verschiedenen NULL-Symbolen. M ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr. Das heißt, die Störungsschätzeinheit 13 erzeugt M erste Störungsmustersignale. Die Störungsschätzeinheit 13 gibt die erzeugten M ersten Störungsmustersignale aus.
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Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 bestimmt eine Startposition jedes der von der Störungsschätzeinheit 13 ausgegebenen M ersten Störungsmustersignale. Dabei hält die Verschiebungsberechnungseinheit 14, wie in (a) von 4 gezeigt, in Verknüpfung mit dem ersten Störungsmustersignal einen Korrelationswert, der berechnet ist, um die jeweilige Startposition zu bestimmen. Der Korrelationswert wird in der Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 benutzt, die weiter unten beschrieben ist. Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 gibt M Startpositionen aus.
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Ferner berechnet die Verschiebungsberechnungseinheit 14 einen Phasenjustierbetrag für jedes der M ersten Störungsmustersignale. Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 gibt M Phasenjustierbeträge aus.
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Die Ausschneideeinheit 15 schneidet einen vorgegebenen Abschnitt jedes der von der Störungsschätzeinheit 13 ausgegebenen M ersten Störungsmustersignale ab der entsprechenden Startposition unter den von der Verschiebungsberechnungseinheit 14 ausgegebenen M Startpositionen aus und erzeugt dadurch M zweite Störungsmustersignale. Das heißt, die Ausschneideeinheit 15 erzeugt die M zweiten Störungsmustersignale, indem sie jedes der M ersten Störungsmustersignale ab der entsprechenden Startposition ausschneidet. Die Ausschneideeinheit 15 gibt die erzeugten M zweiten Störungsmustersignale aus.
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Die Phasenjustiereinheit 16 justiert jede der Phasen der von der Ausschneideeinheit 15 ausgegebenen M zweiten Störungsmustersignale unter Verwendung des entsprechenden Phasenjustierbetrags unter den von der Verschiebungsberechnungseinheit 14 ausgegebenen Phasenjustierbeträgen und erzeugt dadurch M dritte Störungsmustersignale. Das heißt, die Phasenjustiereinheit 16 erzeugt die M dritten Störungsmustersignale, indem sie eine Phasenjustierung für jedes der M zweiten Störungsmustersignale unter Verwendung des entsprechenden Phasenjustierbetrags durchführt. Die Phasenjustiereinheit 16 gibt die erzeugten M dritten Störungsmustersignale aus.
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Wie in (b) von 4 gezeigt, wählt die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30, in absteigender Reihenfolge von Korrelationswerten, N dritte Störungsmustersignale aus den von der Phasenjustiereinheit 16 ausgegebenen M dritten Störungsmustersignalen. N ist eine positive ganze Zahl kleiner als M. Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 erzeugt ein kombiniertes Störungsmustersignal, wie in (c) von 4 gezeigt, indem sie eine Synchronisierungs- und Kombinierungsverarbeitung an den ausgewählten N dritten Störungsmustersignalen durchführt. Die Synchronisierungs- und Kombinierungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Kombinieren einer Vielzahl von dritten Störungsmustersignalen durch ein Synchronisieren von Zeiten und Phasen von Spitzen von Störungen. Bei der Kombinierungsverarbeitung kann eine Verarbeitung zum Addieren der Vielzahl von dritten Störungsmustersignalen durchgeführt werden. Durch die Synchronisierungs- und Kombinierungsverarbeitung wird das kombinierte Störungsmustersignal erzeugt, in dem ein Spitzenbereich der Störungen verstärkt ist und ein Bereich außer Spitzen der Störungen durch eine Auslöschung verringert ist. Daher wird das kombinierte Störungsmustersignal hinsichtlich eines Träger-zu-Störungs-Verhältnisses (CN ratio) zwischen periodischen Störungen und einem Grundrauschen verbessert, verglichen mit einem dritten Störungsmustersignal. Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 gibt das erzeugte kombinierte Störungsmustersignal aus.
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Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 kann die Synchronisierungs- und Kombinierungsverarbeitung gemäß einem beliebigen der folgenden Verfahren (A1) und (A2) durchführen:
- (A1) Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 erzeugt das kombinierte Störungsmustersignal, indem sie die N dritten Störungsmustersignale in absteigender Reihenfolge der Korrelationswerte mittelt; und
- (A2) die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 erzeugt das kombinierte Störungsmustersignal, indem sie ein Gewichten so durchführt, dass der Einfluss umso größer ist, je neuer das dritte Störungsmustersignal in einer Zeitfolge ist, und mittelt dann die N dritten Störungsmustersignale in absteigender Reihenfolge der Korrelationswerte.
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Wie in (d) von 4 gezeigt, subtrahiert die Störungsbeseitigungseinheit 17 von einem von der A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenen ersten Signal das von der Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 ausgegebene kombinierte Störungsmustersignal und erzeugt dadurch ein zweites Signal, wie in (e) von 4 gezeigt. Die Störungsbeseitigungseinheit 17 gibt das zweite Signal aus. Als Ergebnis kann die Störungsbeseitigungseinheit 17 das zweite Signal erzeugen und ausgeben, in dem Größen von Spitzen von Störungen verringert sind, verglichen mit dem ersten Signal. Typischerweise ist das Träger-zu-Störungs-Verhältnis des kombinierten Störungsmustersignals höher als ein Träger-zu-Störungs-Verhältnis eines einzelnen dritten Störungsmustersignals. Daher kann die Störungsbeseitigungseinheit 17 das zweite Signal erzeugen und ausgeben, in dem die Größen der Spitzen der Störungen weiter verringert sind, verglichen mit einem Fall des ersten Aufbaubeispiels. Als Ergebnis kann eine Radiovorrichtung (nicht gezeigt) den Schall mit geringeren Störungen aus einem Lautsprecher ausgeben, indem sie das zweite Signal decodiert, das von der Störungsbeseitigungseinheit 17 ausgegeben ist.
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<Drittes Aufbaubeispiel>
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5 ist ein Diagramm, das ein drittes Aufbaubeispiel der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 6A und 6B sind jeweils ein Diagramm, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 mit dem dritten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. In der Beschreibung des dritten Aufbaubeispiels sind von dem zweiten Aufbaubeispiel verschiedene Teile beschrieben, und eine Beschreibung von mit dem zweiten Aufbaubeispiel gemeinsamen Teilen kann weggelassen sein.
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 enthält die Antenne 11, die A/D-Wandlereinheit 12, die Störungsschätzeinheit 13, die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30, die Verschiebungsberechnungseinheit 14, die Ausschneideeinheit 15, die Phasenjustiereinheit 16 und die Störungsbeseitigungseinheit 17.
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Wie in (a) von 6A gezeigt, extrahiert die in der Störungsschätzeinheit 13 enthaltene Störungsmuster-Extraktionseinheit 22 als ein erstes Störungsmustersignal 2548 (= 2048 +250 + 250) Abtastwerte an einem zentralen Bereich unter 2656 Abtastwerten, die in jedem der NULL-Symbole enthalten sind. Wie in (a) von 6A gezeigt, erzeugt die Störungsschätzeinheit 13 das erste Störungsmustersignal aus jedem von M voneinander verschiedenen NULL-Symbolen. M ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr. Das heißt, die Störungsschätzeinheit 13 erzeugt M erste Störungsmustersignale. Die Störungsschätzeinheit 13 gibt die erzeugten M ersten Störungsmustersignale aus.
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Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 führt eine Synchronisierungs-/Kombinierungsverarbeitung an den von der Störungsschätzeinheit 13 ausgegebenen M ersten Störungsmustersignalen durch. Zum Beispiel führt die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 die Verarbeitung der folgenden Schritte S 11 bis S 16 durch:
- (Schritt S 11) Wie in (b) von 6A gezeigt, wählt die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 das 1. erste Störungsmustersignal aus den M ersten Störungsmustersignalen und entfernt die letzten 250 Abtastwerte;
- (Schritt S12) wie in (b) von 6A gezeigt, berechnet die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 einen Korrelationswert, während sie das 1. erste Störungsmustersignal, in dem die 250 Abtastwerte entfernt sind, um die Verschiebungsweite der 250 Abtastwerte bezüglich des 2. ersten Störungsmustersignals verschiebt, und erkennt einen Abschnitt, wo der Korrelationswert das Maximum ist;
- (Schritt S13) die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 schneidet ab dem 2. ersten Störungsmustersignal den Abschnitt aus, wo der Korrelationswert das Maximum ist;
- (Schritt S14) die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 führt auch an jedem aus den dritten bis M-ten ersten Störungsmustersignalen dieselbe Verarbeitung durch wie bei den oben beschriebenen Schritten S12 und S13 und schneidet einen Abschnitt aus, wo ein Korrelationswert das Maximum ist;
- (Schritt S15) die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 justiert jede der Phasen der in den Schritten S12 bis S14 ausgeschnittenen zweiten bis M-ten ersten Störungsmustersignale so, dass sie mit einer Phase des 1. ersten Störungsmustersignals ausgerichtet sind, in dem im Schritt S 11 die letzten 250 Abtastwerte entfernt wurden; und
- (Schritt S16) die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 kombiniert die ersten bis M-ten ersten Störungsmustersignale, deren Phasen in Schritt S15 justiert wurden, und erzeugt ein kombiniertes Störungsmustersignal von 2298 (= 2048 + 250) Abtastwerten, wie in (c) von 6A gezeigt. Die 250 Abtastwerte in dem ersten Störungsmustersignal sind ein verbleibender Teil, der zum Berechnen der Kreuzkorrelation zwischen den ersten Störungsmustersignalen erforderlich ist. In einem in 6A gezeigten Beispiel umfasst die Verschiebungsweite beim Berechnen der Kreuzkorrelation die 250 Abtastwerte, sodass der verbleibende Teil auch die 250 Abtastwerte umfasst. Der verbleibende Teil wird aus dem ersten Störungsmustersignal bei einem Vorgang des Ausschneidens des Abschnitts entfernt, wo der Korrelationswert das Maximum ist. Daher ist die Anzahl von Abtastwerten des kombinierten Störungsmustersignals um die 250 Abtastwerte kleiner als die Anzahl von Abtastwerten des ersten Störungsmustersignals.
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Durch die obige Verarbeitung wird das kombinierte Störungsmustersignal erzeugt, in dem ein Spitzenbereich von Störungen verstärkt ist und ein Bereich außer Spitzen der Störungen durch eine Auslöschung verringert ist. Daher wird das kombinierte Störungsmustersignal bei einem Träger-zu-Störungs-Verhältnis zwischen periodischen Störungen und einem Grundrauschen verbessert, verglichen mit einem einzigen ersten Störungsmustersignal.
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Wie in (a) von 6B gezeigt, berechnet die Verschiebungsberechnungseinheit 14 einen Korrelationswert, während sie ein von der A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenes erstes Signal von 2048 Abtastwerten um eine Verschiebungsweite von 250 Abtastwerten bezüglich des von der Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 ausgegebenen kombinierten Störungsmustersignals von 2298 (= 2048 + 250) Abtastwerten verschiebt. Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 berechnet einen Verschiebungsbetrag, bei dem der Korrelationswert das Maximum ist, und bestimmt auf Grundlage des berechneten Verschiebungsbetrags eine Startposition, wenn ein vorgegebener Abschnitt aus dem kombinierten Störungsmustersignal ausgeschnitten wird. Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 gibt die bestimmte Startposition aus.
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Ferner berechnet die Verschiebungsberechnungseinheit 14 eine Phasendifferenz zwischen dem kombinierten Störungsmustersignal und dem ersten Signal und berechnet einen Phasenjustierbetrag auf Grundlage der berechneten Phasendifferenz. Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 gibt den berechneten Phasenjustierbetrag aus.
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Die Ausschneideeinheit 15 erzeugt ein zweites Störungsmustersignal, indem sie den vorgegebenen Abschnitt des von der Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 ausgegebenen kombinierten Störungsmustersignals ab der durch die Verschiebungsberechnungseinheit 14 ausgegebenen Startposition ausschneidet. Die Ausschneideeinheit 15 gibt das zweite Störungsmustersignal aus.
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Die Phasenjustiereinheit 16 justiert auf Grundlage des von der Verschiebungsberechnungseinheit 14 ausgegebenen Phasenjustierbetrags eine Phase des von der Ausschneideeinheit 15 ausgegebenen zweiten Störungsmustersignals und erzeugt dadurch ein drittes Störungsmustersignal, wie in (b) von 6B gezeigt. Die Phasenjustiereinheit 16 gibt das dritte Störungsmustersignal aus. Die 250 Abtastwerte in dem kombinierten Störungsmustersignal sind ein verbleibender Teil, der zum Berechnen der Kreuzkorrelation zwischen dem ersten Signal und dem kombinierten Störungsmustersignal erforderlich ist. In einem in 6B gezeigten Beispiel umfasst die Verschiebungsweite beim Berechnen der Kreuzkorrelation die 250 Abtastwerte, sodass der verbleibende Teil auch die 250 Abtastwerte umfasst. Der verbleibende Teil wird aus dem kombinierten Störungsmustersignal bei einem Vorgang des Ausschneidens des Abschnitts entfernt, wo der Korrelationswert das Maximum ist. Daher ist die Anzahl von Abtastwerten des dritten Störungsmustersignals um die 250 Abtastwerte kleiner als die Anzahl von Abtastwerten des kombinierten Störungsmustersignals.
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Die Störungsbeseitigungseinheit 17 subtrahiert das von der Phasenjustiereinheit 16 ausgegebene dritte Störungsmustersignal von dem durch die A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenen ersten Signal, wie in (c) von 6B gezeigt, und erzeugt dadurch ein zweites Signal, wie in (d) von 6B gezeigt. Die Störungsbeseitigungseinheit 17 gibt das zweite Signal aus. Da das dritte Störungsmustersignal subtrahiert ist, ist das zweite Signal bei den Größen von Spitzen von Störungen verringert, verglichen mit dem ersten Signal. Als Ergebnis kann eine Radiovorrichtung (nicht gezeigt) den Schall mit geringen Störungen aus einem Lautsprecher ausgeben, indem sie das zweite Signal decodiert, das von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ausgegeben ist.
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Da die Anzahl von Abtastwerten des NULL-Symbols „2656“ beträgt, ist die in (a) von 6A gezeigte Anzahl von Abtastwerten des ersten Störungsmustersignals auf „2656“ oder weniger beschränkt. Daher beträgt in der obigen Beschreibung die Anzahl von Abtastwerten des ersten Störungsmustersignals „2048 + 250 + 250“. Zum Beispiel kann die Anzahl von Abtastwerten des ersten Störungsmustersignals auf „1024 + 500 + 500“ festgelegt sein, und die Anzahl von Abtastwerten des ersten Signals kann auf „1024“ festgelegt sein. Mit anderen Worten, der verbleibende Teil zum Berechnen der Kreuzkorrelation kann auf 500 Abtastwerte festgelegt sein.
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Ferner kann die Verschiebungsberechnungseinheit 14 in einem vorbestimmten Speicher das von der Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 ausgegebene kombinierte Störungsmustersignal speichern und das gespeicherte kombinierte Störungsmustersignal wiederholt für die nacheinander von der A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenen ersten Signale verwenden. Als Ergebnis kann eine Verarbeitungslast der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 verringert sein, verglichen mit einem Fall, wo das kombinierte Störungsmustersignal jedes Mal erzeugt wird.
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Ferner kann ein Verfallsdatum für das gespeicherte kombinierte Störungsmustersignal festgelegt sein, und wenn das Verfallsdatum abläuft, kann die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 ein neues kombiniertes Störungsmustersignal erzeugen und das kombinierte Störungsmustersignal in einem Speicher speichern. Als Ergebnis kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das kombinierte Störungsmustersignal aktualisieren, um es an das aktuelle Empfangssignal anzupassen, während sie die Verarbeitungslast reduziert.
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<Viertes Aufbaubeispiel>
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7 ist ein Diagramm, das ein viertes Aufbaubeispiel der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 8 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitung darstellt, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 mit dem vierten Aufbaubeispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. In der Beschreibung des vierten Aufbaubeispiels sind von dem ersten Aufbaubeispiel verschiedene Teile beschrieben, und eine Beschreibung von mit dem ersten Aufbaubeispiel gemeinsamen Teilen kann weggelassen sein. In dem vierten Aufbaubeispiel ist die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 beschrieben, die auch bei einer Sendewelle angewendet werden kann, die kein NULL-Symbol enthält.
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 enthält die Antenne 11, die A/D-Wandlereinheit 12, die Störungsschätzeinheit 13, die Verschiebungsberechnungseinheit 14, die Ausschneideeinheit 15, die Phasenjustiereinheit 16 und die Störungsbeseitigungseinheit 17.
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Die Störungsschätzeinheit 13 enthält die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 und die Störungsmusterextraktionseinheit 22.
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Wie in (a) von 8 gezeigt, führt die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 eine Synchronisierungs- und Kombinierungsverarbeitung an M verschiedenen Signalen durch, die j eweils einem Symbol entsprechen, und die in einem von der A/D-Wandlereinheit 12 ausgegebenen Empfangssignal enthalten sind, und erzeugt dadurch ein kombiniertes Symbolsignal, wie in (b) von 8 gezeigt. Zum Beispiel erlangt die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 M Signale, die jeweils einem Symbol entsprechen, und die jeweils 3156 (= 2656 + 500) Abtastwerte aufweisen. Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 führt dieselbe Verarbeitung wie in den Schritten S 11 bis S16, die in dem obigen dritten Aufbaubeispiel beschrieben sind, an den M Signalen, die jeweils einem Symbol entsprechen, unter Verwendung von 500 Abtastwerten als eines Verschiebungsweite durch und erzeugt das kombinierte Symbolsignal von 2656 Abtastwerten, wie in (b) von 8 gezeigt. Das heißt, die Anzahl von Abtastwerten des kombinierten Symbolsignals ist um die für die Verschiebungsweite verwendeten 500 Abtastwerte kleiner als die Anzahl von Abtastwerten des einem einzigen Symbol entsprechenden Signals.
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Eine zeitliche Wellenform einer Sendewelle, die ein OFDM-Modulationsverfahren benutzt, weist eine hohe Zufälligkeit auf. Das heißt, die Sendewelle weist eine niedrige Autokorrelation auf. Daher wird in dem kombinierten Symbolsignal, erlangt durch ein Durchführen der Synchronisierungs- und Kombinierungsverarbeitung an den M Signalen, die jeweils einem Symbol entsprechen, ein Pegel eines Sendesignalteils gesenkt und ein Pegel eines Störsignalteils mit Periodizität angehoben, wie in (b) von 8 gezeigt.
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Die Störungsmusterextraktionseinheit 22 extrahiert ein erstes Störungsmustersignal aus dem kombinierten Symbolsignal. Zum Beispiel extrahiert die Störungsmuster-Extraktionseinheit 22, wie in (c) von 8 gezeigt, als das erste Störungsmustersignal 2548 (= 2048 + 500) Abtastwerte an einem zentralen Bereich unter 2656 Abtastwerten, die in dem kombinierten Symbolsignal enthalten sind.
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Wie oben beschrieben, kann die Störungsschätzeinheit 13, sogar wenn die Sendewelle das NULL-Symbol nicht enthält, das erste Störungsmustersignal durch ein Erzeugen des kombinierten Symbolsignals durch die Synchronisierungs- und Kombinierungsverarbeitung ausgeben.
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Die Verschiebungsberechnungseinheit 14 und die Ausschneideeinheit 15 können dieselbe Verarbeitung wie in dem ersten Aufbaubeispiel durchführen, indem sie das von der Störungsschätzeinheit 13 ausgegebene erste Störungsmustersignal verwenden. Die Phasenjustiereinheit 16 und die Störungsbeseitigungseinheit 17 können auch dieselbe Verarbeitung wie in dem ersten Aufbaubeispiel durchführen.
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Als Ergebnis kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ein zweites Signal ausgeben, in dem Spitzen von Störungen verringert sind. Somit kann eine Radiovorrichtung (nicht gezeigt) den Schall mit geringen Störungen aus einem Lautsprecher ausgeben, indem sie das zweite Signal decodiert, das von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ausgegeben ist.
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Anders als die ersten bis dritten Aufbaubeispiele benutzt das vierte Aufbaubeispiel nicht das NULL-Symbol. Daher kann im vierten Aufbaubeispiel die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 einen beliebigen Abtastwertabschnitt aus dem Empfangssignal extrahieren. Zum Beispiel kann das Signal, das einem in (a) von 8 gezeigten Symbol entspricht, 2656 Abtastwerte oder mehr umfassen.
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<Modifikation>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß jedem aus den oben beschriebenen ersten bis vierten Aufbaubeispielen kann die folgende Verarbeitung durchführen. Das heißt, die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 vergleicht einen Signalpegel eines ersten Signals mit einem Signalpegel eines zweiten Signals und bestimmt, ob die Leistung des zweiten Signals größer ist als die Leistung des ersten Signals. Wenn die Leistung des zweiten Signals größer ist als die Leistung des ersten Signals, unterbricht die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 einen Betrieb der Störungsbeseitigungseinheit 17. Das heißt, die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 hält eine Störungsunterdrückung an. Wenn die Störungsbeseitigungseinheit 17 nicht angemessen arbeitet, können sich Störungen im zweiten Signal im Vergleich mit dem ersten Signal vergrößern. Wenn sich die Störungen im zweiten Signal vergrößern, wird die Leistung des zweiten Signals größer als die Leistung des ersten Signals. Daher kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 durch ein Unterbrechen des Betriebs der Störungsbeseitigungseinheit 17 gemäß einem Ergebnis des Vergleichs der Leistung des ersten Signals mit der Leistung des zweiten Signals verhindern, dass das zweite Signal mit erhöhten Störungen zu einem Sendesignaldecodierer ausgegeben wird.
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(Hardwareaufbau)
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9 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für einen Hardwareaufbau der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
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Wie in 9 gezeigt, kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 einen Prozessor 1001, einen Speicher 1002, eine Signaleingabeschnittstelle 1003, eine Signalausgabeschnittstelle 1004 und eine Kommunikationsvorrichtung 1005 enthalten.
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Der Prozessor 1001 kann ein in dem Speicher 1002 gespeichertes Computerprogramm ausführen und eine Verarbeitung umsetzen, die durchgeführt wird durch die A/D-Wandlereinheit 12, die Störungsschätzeinheit 13, die Verschiebungsberechnungseinheit 14, die Ausschneideeinheit 15, die Phasenjustiereinheit 16, die Störungsbeseitigungseinheit 17, die NULL-Symbol-Erkennungseinheit 21, die Störungsmusterextraktionseinheit 22 und die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30, die in der obigen Signalverarbeitungsvorrichtung 10 enthalten sind. Der Prozessor 1001 kann durch einen anderen Begriff ersetzt werden, wie etwa eine Steuereinheit, eine Steuervorrichtung, eine Steuerschaltung, eine Steuerung, eine Zentraleinheit (CPU), eine Mikroprozessoreinheit (MPU), einen hochintegrierten Schaltkreis (LSI), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD) oder ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA).
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Der Speicher 1002 speichert das Computerprogramm und Daten, die durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 behandelt werden. Der Speicher 1002 kann einen Festwertspeicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) umfassen. Ferner kann der Speicher 1002 einen flüchtigen Speicher und einen nichtflüchtigen Speicher umfassen.
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Die Signaleingabeschnittstelle 1003 kann mit der Antenne 11 verbunden sein. Die Signaleingabeschnittstelle 1003 kann an den Prozessor 1001 ein von der Antenne 11 eingegebenes Empfangssignal ausgeben.
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Die Signalausgabeschnittstelle 1004 kann mit der Radiovorrichtung (nicht gezeigt) verbunden sein. Die Signalausgabeschnittstelle 1004 kann an die Radiovorrichtung ein von dem Prozessor 1001 eingegebenes Ausgangssignal ausgeben.
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Die Kommunikationsvorrichtung 1005 kann mit einem Kommunikationsnetzwerk in dem Fahrzeug verbunden sein. Beispiele des Kommunikationsnetzwerks umfassen ein Controller Area Network (CAN), LIN und FlexRay. Der Prozessor 1001 kann durch die Kommunikationsvorrichtung 1005 und das Kommunikationsnetzwerk Informationen zu jeder Vorrichtung senden und von ihr empfangen, die in dem Fahrzeug enthalten ist.
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Zumindest ein Teil aus der A/D-Wandlereinheit 12, der Störungsschätzeinheit 13, der Verschiebungsberechnungseinheit 14, der Ausschneideeinheit 15, der Phasenjustiereinheit 16, der Störungsbeseitigungseinheit 17, der NULL-Symbol-Erkennungseinheit 21, der Störungsmusterextraktionseinheit 22 und der Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30, die in der Signalverarbeitungsvorrichtung 100 enthalten sind, können als ein LSI-Schaltkreis umgesetzt sein, der eine integrierte Schaltung ist. Zumindest ein Teil aus der A/D-Wandlereinheit 12, der Störungsschätzeinheit 13, der Verschiebungsberechnungseinheit 14, der Ausschneideeinheit 15, der Phasenjustiereinheit 16, der Störungsbeseitigungseinheit 17, der NULL-Symbol-Erkennungseinheit 21, der Störungsmusterextraktionseinheit 22 und der Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit 30 können einzeln in einen Chip integriert sein oder können so in einen Chip integriert sein, dass er einen Teil oder alle dieser Bestandteile enthält. Hier kann der LSI-Schaltkreis auch als IC, als System-LSI, als Super-LSI oder als Ultra-LSI bezeichnet sein, je nach Integrationsgrad. Ferner können, falls eine Technik integrierter Schaltungen als Ergebnis eines Fortschritts einer Halbleitertechnik oder anderer davon abgeleiteter Technik aufkommt, die den LSI-Schaltkreis ersetzt, die Funktionsblöcke natürlich unter Verwendung der Technik integriert werden.
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(Zusammenfassung der vorliegenden Offenbarung)
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Der Inhalt der vorliegenden Offenbarung lässt sich mit den folgenden Punkten ausdrücken.
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<Punkt 1>
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Eine Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält eine Störungsschätzeinheit (13). Die Störungsschätzeinheit (13) ist ausgelegt zum: Erlangen eines Empfangssignals, das ein Signal in einem Zeitbereich ist, wobei das Empfangssignal ein Sendesignal, das ein aus einer Sendewelle abgeleitetes Signal ist, und ein Störsignal enthält, das Spitzen bei konstanten Zeitintervallen aufweist; Erfassen von Nicht-Sendeabschnitten (beispielsweise NULL-Symbolen) aus dem Empfangssignal, wobei die Nicht-Sendeabschnitte Zeitabschnitte sind, die bei konstanten Zeitintervallen vorliegen, und die das Sendesignal nicht enthalten; und Extrahieren zumindest eines Teils des Empfangssignals in den Nicht-Sendeabschnitten als ein erstes Störungsmustersignal.
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Da kein Sendesignal in dem Nicht-Sendeabschnitt enthalten ist, ist das aus dem Nicht-Sendeabschnitt extrahierte erste Störungsmustersignal eins, in dem das tatsächliche Störsignal mit hoher Genauigkeit geschätzt wird. Daher kann die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) geeignet in dem Empfangssignal enthaltene Störungen unter Verwendung des ersten Störungsmustersignals verringern.
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<Punkt 2>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Punkt 1 enthält ferner eine Verschiebungsberechnungseinheit (14). Die Verschiebungsberechnungseinheit (14) bestimmt eine Startposition zum Ausschneiden des ersten Störungsmustersignals auf Grundlage der Kreuzkorrelation zwischen einem ersten Signal, das das Empfangssignal in einem vorgegebenen Abschnitt ist, und dem ersten Störungsmustersignal und berechnet einen Phasenjustierbetrag auf Grundlage einer Phasenverschiebung zwischen dem ersten Signal und dem ersten Störungsmustersignal.
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Als Ergebnis kann die Verschiebungsberechnungseinheit (14) eine Spitzenverschiebung und die Phasenverschiebung zwischen dem ersten Signal und dem ersten Störungsmustersignal berechnen.
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<Punkt 3>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Punkt 2 enthält ferner eine Ausschneideeinheit (15). Die Ausschneideeinheit (15) erzeugt ein zweites Störungsmustersignal, indem sie einen vorgegebenen Abschnitt des ersten Störungsmustersignals ab der Startposition ausschneidet.
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Als Ergebnis kann die Ausschneideeinheit (15) das zweite Störungsmustersignal erzeugen, bei dem ein Spitzenbereich im Zeitbereich mit demjenigen des ersten Signals ausgerichtet ist.
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<Punkt 4>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Punkt 3 enthält ferner eine Phasenjustiereinheit (16). Die Phasenjustiereinheit (16) erzeugt ein drittes Störungsmustersignal, indem sie eine Phase des zweiten Störungsmustersignals auf Grundlage des Phasenjustierbetrags justiert.
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Als Ergebnis kann die Phasenjustiereinheit (16) das dritte Störungsmustersignal mit einer Spitze und einer Phase erzeugen, die mit denjenigen des ersten Signals ausgerichtet sind.
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<Punkt 5>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Punkt 4 enthält ferner eine Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit (30). Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit (30) erzeugt ein kombiniertes Störungsmustersignal, indem sie eine Vielzahl von dritten Störungsmustersignalen synchronisiert und kombiniert.
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Als Ergebnis kann die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit (30) das kombinierte Störungsmustersignal erzeugen, in dem ein Spitzenbereich der Störungen verstärkt ist und ein Bereich außer Spitzen der Störungen durch eine Auslöschung verringert ist.
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<Punkt 6>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Punkt 4 enthält ferner eine Störungsbeseitigungseinheit (17). Die Störungsbeseitigungseinheit (17) erzeugt ein zweites Signal, indem sie das dritte Störungsmustersignal von dem ersten Signal subtrahiert.
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Als Ergebnis kann die Störungsbeseitigungseinheit (17) das zweite Signal erzeugen, in dem Spitzen von Störungen verringert sind.
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<Punkt 7>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Punkt 5 enthält ferner eine Störungsbeseitigungseinheit (17). Die Störungsbeseitigungseinheit (17) erzeugt ein zweites Signal, indem sie das kombinierte Störungsmustersignal von dem ersten Signal subtrahiert.
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In dem kombinierten Störungsmustersignal ist der Spitzenbereich der Störungen verstärkt, und der Bereich außer den Spitzen der Störungen ist verringert. Als Ergebnis kann die Störungsbeseitigungseinheit (17) das zweite Signal erzeugen, in dem Spitzen von Störungen weiter verringert sind.
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<Punkt 8>
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Die Signalverarbeitungsvorrichtung (10) gemäß Punkt 1 enthält ferner eine Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit (30), eine Verschiebungsberechnungseinheit (14), eine Ausschneideeinheit (15), eine Phasenjustiereinheit (16) und eine Störungsbeseitigungseinheit (17).
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Die Synchronisierungs-/Kombinierungseinheit (30) erzeugt ein kombiniertes Störungsmustersignal, indem sie eine Vielzahl von ersten Störungsmustersignalen synchronisiert und kombiniert.
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Die Verschiebungsberechnungseinheit (14) bestimmt eine Startposition zum Ausschneiden des kombinierten Störungsmustersignals auf Grundlage der Kreuzkorrelation zwischen einem ersten Signal, das ein vorgegebener Abschnitt des Empfangssignals ist, und dem kombinierten Störungsmustersignal und berechnet einen Phasenjustierbetrag auf Grundlage einer Phasenverschiebung zwischen dem ersten Signal und dem kombinierten Störungsmustersignal.
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Die Ausschneideeinheit 15 erzeugt ein zweites Störungsmustersignal, indem sie einen vorgegebenen Abschnitt des kombinierten Störungsmustersignals ab der Startposition ausschneidet.
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Die Phasenjustiereinheit (16) erzeugt ein drittes Störungsmustersignal, indem sie eine Phase des zweiten Störungsmustersignals auf Grundlage des Phasenjustierbetrags justiert.
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Die Störungsbeseitigungseinheit (17) erzeugt ein zweites Signal, indem sie das dritte Störungsmustersignal von dem ersten Signal subtrahiert.
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Als Ergebnis kann die Störungsbeseitigungseinheit (17) das zweite Signal erzeugen, in dem Spitzen von Störungen verringert sind.
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<Punkt 9>
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Ein Signalverarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält die folgende Verarbeitung. Die Verarbeitung bezüglich des Signalverarbeitungsverfahrens enthält: Erlangen eines Empfangssignals, das ein Signal in einem Zeitbereich ist, wobei das Empfangssignal ein Sendesignal, das ein aus einer Sendewelle abgeleitetes Signal ist, und ein Störsignal enthält, das Spitzen bei konstanten Zeitintervallen aufweist; Erfassen von Nicht-Sendeabschnitten aus dem Empfangssignal, wobei die Nicht-Sendeabschnitte Zeitabschnitte sind, die bei konstanten Zeitintervallen vorliegen, und die das Sendesignal nicht enthalten; und Extrahieren zumindest eines Teils des Empfangssignals in den Nicht-Sendeabschnitten als ein erstes Störungsmustersignal.
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Da kein Sendesignal in dem Nicht-Sendeabschnitt enthalten ist, ist das aus dem Nicht-Sendeabschnitt extrahierte erste Störungsmustersignal eins, in dem das tatsächliche Störsignal mit hoher Genauigkeit geschätzt wird. Daher können gemäß dem Signalverarbeitungsverfahren in dem Empfangssignal enthaltene Störungen unter Verwendung des ersten Störungsmustersignals geeignet verringert werden.
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Obwohl oben die Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Fachleuten wird es offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen, Hinzufügungen, Auslassungen und Äquivalente innerhalb des Geltungsbereichs der Ansprüche erdacht werden können, und es versteht sich, dass solche Änderungen und dergleichen auch zum technischen Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung gehören. Bestandteile in der vorstehenden Ausführungsform können wahlweise innerhalb eines Bereichs kombiniert werden, der nicht vom Kern der Erfindung abweicht.
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Die Technik der vorliegenden Offenbarung ist nutzbar für eine Signalverarbeitungsvorrichtung und ein Signalverarbeitungsverfahren zum Entfernen von Störungen aus einem Signal.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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