JP2002236135A - 信号周波数検出方法 - Google Patents
信号周波数検出方法Info
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- JP2002236135A JP2002236135A JP2001030980A JP2001030980A JP2002236135A JP 2002236135 A JP2002236135 A JP 2002236135A JP 2001030980 A JP2001030980 A JP 2001030980A JP 2001030980 A JP2001030980 A JP 2001030980A JP 2002236135 A JP2002236135 A JP 2002236135A
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- signal
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- signal frequency
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Abstract
(57)【要約】
【課題】長いサンプル点数のＦＦＴ演算と同等の精度の
信号周波数の検出を少ない演算処理で行うことができる
周波数検出方法を提供する。 【解決手段】短いサンプル点数のＦＦＴ演算で信号周波
数が存在する周波数帯域Ａを検出する。次にサンプルデ
ータ列をデシメーションして短いサンプル点数のＦＦＴ
演算を行い、写像スペクトルに基づいて上記周波数帯域
Ａ内での信号周波数の候補を選出する。次にサンプルデ
ータ列を間引きすることによって信号周波数をシフト
し、再度短いサンプル点数のＦＦＴ演算を行うことによ
り、写像スペクトルの移動方向に基づいて上記候補のな
かから真の信号周波数を選出する。
信号周波数の検出を少ない演算処理で行うことができる
周波数検出方法を提供する。 【解決手段】短いサンプル点数のＦＦＴ演算で信号周波
数が存在する周波数帯域Ａを検出する。次にサンプルデ
ータ列をデシメーションして短いサンプル点数のＦＦＴ
演算を行い、写像スペクトルに基づいて上記周波数帯域
Ａ内での信号周波数の候補を選出する。次にサンプルデ
ータ列を間引きすることによって信号周波数をシフト
し、再度短いサンプル点数のＦＦＴ演算を行うことによ
り、写像スペクトルの移動方向に基づいて上記候補のな
かから真の信号周波数を選出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、受信信号の周波
数を高速に検出する周波数推定方法に関する。
数を高速に検出する周波数推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳやインマルサット通信などの信号
はたえず周波数変動を受けるため、受信装置は、その信
号周波数をトラッキングし、受信系を同期させる必要が
ある。特にインマルサット通信の信号は断続的な不連続
信号であるため、信号が入力されたときに素早い同期が
必要である。このため、受信装置にはＦＦＴ演算を行う
ＤＳＰが内蔵されており、このＤＳＰがＦＦＴ演算によ
って検出した周波数でＰＬＬ、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃ
ａｌｌｙ Ｃｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏ
ｒ）、ＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎ
ｔｈｅｓｉｓｅｒ）などを制御して受信信号をトラッキ
ングするようにしている。
はたえず周波数変動を受けるため、受信装置は、その信
号周波数をトラッキングし、受信系を同期させる必要が
ある。特にインマルサット通信の信号は断続的な不連続
信号であるため、信号が入力されたときに素早い同期が
必要である。このため、受信装置にはＦＦＴ演算を行う
ＤＳＰが内蔵されており、このＤＳＰがＦＦＴ演算によ
って検出した周波数でＰＬＬ、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃ
ａｌｌｙ Ｃｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏ
ｒ）、ＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎ
ｔｈｅｓｉｓｅｒ）などを制御して受信信号をトラッキ
ングするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＦＦＴ演算で
精度よく周波数を検出しようとすると、長いサンプル点
数（たとえば１２８点以上）のＦＦＴ演算を行う必要が
あり、長いサンプル点数のＦＦＴ演算は演算量が多いた
め、演算に時間が掛かって短時間で周波数を同期させる
ことが困難であるという問題点があった。
精度よく周波数を検出しようとすると、長いサンプル点
数（たとえば１２８点以上）のＦＦＴ演算を行う必要が
あり、長いサンプル点数のＦＦＴ演算は演算量が多いた
め、演算に時間が掛かって短時間で周波数を同期させる
ことが困難であるという問題点があった。
【０００４】この発明は、少ない演算処理で長いサンプ
ル点数のＦＦＴ演算と同精度の信号周波数の検出を行う
ことができる周波数検出方法を提供することを目的とす
る。
ル点数のＦＦＴ演算と同精度の信号周波数の検出を行う
ことができる周波数検出方法を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、下記
（１）〜（３）の手順からなることを特徴とする。 （１） 周波数が未知である信号をサンプリング周波数
ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をサンプル点
数ｎでＦＦＴ演算し、信号周波数が存在する周波数帯域
Ａ（ｋ・ｆｓ／ｎ±ｆｓ／２ｎ；ｋ＝０〜ｎ）を検出す
る。 （２） 上記サンプルデータ列をデシメーションレート
Ｄで再サンプルし、この再サンプルデータ列をサンプル
点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で
検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペクトルとして写
像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ＝０，１，２，
…）および反転スペクトルとして写像する周波数（ｑ・
ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記周波数帯域Ａの範囲内で割り出
す。 （３） 上記サンプルデータ列を所定の割合で間引きし
て信号周波数を上方にシフトし、これを上記デシメーシ
ョンレートＤで再サンプルし、この再サンプルデータ列
を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆｐより
も上方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆ
ｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆｐ′が
ｆｐ以下にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−
ｆｐ）を信号周波数と判定する。
（１）〜（３）の手順からなることを特徴とする。 （１） 周波数が未知である信号をサンプリング周波数
ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をサンプル点
数ｎでＦＦＴ演算し、信号周波数が存在する周波数帯域
Ａ（ｋ・ｆｓ／ｎ±ｆｓ／２ｎ；ｋ＝０〜ｎ）を検出す
る。 （２） 上記サンプルデータ列をデシメーションレート
Ｄで再サンプルし、この再サンプルデータ列をサンプル
点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で
検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペクトルとして写
像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ＝０，１，２，
…）および反転スペクトルとして写像する周波数（ｑ・
ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記周波数帯域Ａの範囲内で割り出
す。 （３） 上記サンプルデータ列を所定の割合で間引きし
て信号周波数を上方にシフトし、これを上記デシメーシ
ョンレートＤで再サンプルし、この再サンプルデータ列
を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆｐより
も上方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆ
ｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆｐ′が
ｆｐ以下にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−
ｆｐ）を信号周波数と判定する。
【０００５】請求項２の発明は、下記（１）〜（３）の
手順からなることを特徴とする。 （１） 周波数が未知である信号をサンプリング周波数
ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をサンプル点
数ｎでＦＦＴ演算し、信号周波数が存在する周波数帯域
Ａ（ｋ・ｆｓ／ｎ±ｆｓ／２ｎ；ｋ＝０〜ｎ）を検出す
る。 （２） 上記サンプルデータ列をデシメーションレート
Ｄで再サンプルし、この再サンプルデータ列をサンプル
点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で
検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペクトルとして写
像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ＝０，１，２，
…）および反転スペクトルとして写像する周波数（ｑ・
ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記周波数帯域Ａの範囲内で割り出
す。 （３） 上記サンプルデータ列に所定の割合でデータを
挿入して信号周波数を下方にシフトし、これを上記デシ
メーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデ
ータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０
〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆ
ｐよりも下方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／
Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆ
ｐ′がｆｐ以上にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ
／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。
手順からなることを特徴とする。 （１） 周波数が未知である信号をサンプリング周波数
ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をサンプル点
数ｎでＦＦＴ演算し、信号周波数が存在する周波数帯域
Ａ（ｋ・ｆｓ／ｎ±ｆｓ／２ｎ；ｋ＝０〜ｎ）を検出す
る。 （２） 上記サンプルデータ列をデシメーションレート
Ｄで再サンプルし、この再サンプルデータ列をサンプル
点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で
検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペクトルとして写
像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ＝０，１，２，
…）および反転スペクトルとして写像する周波数（ｑ・
ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記周波数帯域Ａの範囲内で割り出
す。 （３） 上記サンプルデータ列に所定の割合でデータを
挿入して信号周波数を下方にシフトし、これを上記デシ
メーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデ
ータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０
〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆ
ｐよりも下方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／
Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆ
ｐ′がｆｐ以上にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ
／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。
【０００６】請求項３の発明は、下記（２）、（３）の
手順からなることを特徴とする。 （２） 概略周波数が既知である信号をサンプリング周
波数ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をデシメ
ーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデー
タ列をサンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペ
クトルとして写像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ
＝０，１，２，…）および反転スペクトルとして写像す
る周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記概略周波数の範
囲内で割り出す。
手順からなることを特徴とする。 （２） 概略周波数が既知である信号をサンプリング周
波数ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をデシメ
ーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデー
タ列をサンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペ
クトルとして写像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ
＝０，１，２，…）および反転スペクトルとして写像す
る周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記概略周波数の範
囲内で割り出す。
【０００７】（３） 上記サンプルデータ列を所定の割
合で間引きして信号周波数を上方にシフトし、これを上
記デシメーションレートＤで再サンプルし、この再サン
プルデータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周
波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆ
ｐ′がｆｐよりも上方にシフトした場合には周波数（ｑ
・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク
周波数ｆｐ′がｆｐ以下にシフトした場合には周波数
（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。
合で間引きして信号周波数を上方にシフトし、これを上
記デシメーションレートＤで再サンプルし、この再サン
プルデータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周
波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆ
ｐ′がｆｐよりも上方にシフトした場合には周波数（ｑ
・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク
周波数ｆｐ′がｆｐ以下にシフトした場合には周波数
（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。
【０００８】請求項４の発明は、下記（２）、（３）の
手順からなることを特徴とする。 （２） 概略周波数が既知である信号をサンプリング周
波数ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をデシメ
ーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデー
タ列をサンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペ
クトルとして写像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ
＝０，１，２，…）および反転スペクトルとして写像す
る周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記概略周波数の範
囲内で割り出す。
手順からなることを特徴とする。 （２） 概略周波数が既知である信号をサンプリング周
波数ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をデシメ
ーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデー
タ列をサンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペ
クトルとして写像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ
＝０，１，２，…）および反転スペクトルとして写像す
る周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記概略周波数の範
囲内で割り出す。
【０００９】（３） 上記サンプルデータ列に所定の割
合でデータを挿入して信号周波数を下方にシフトし、こ
れを上記デシメーションレートＤで再サンプルし、この
再サンプルデータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算
し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波
数ｆｐ′がｆｐよりも下方にシフトした場合には周波数
（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピ
ーク周波数ｆｐ′がｆｐ以上にシフトした場合には周波
数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。
合でデータを挿入して信号周波数を下方にシフトし、こ
れを上記デシメーションレートＤで再サンプルし、この
再サンプルデータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算
し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波
数ｆｐ′がｆｐよりも下方にシフトした場合には周波数
（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピ
ーク周波数ｆｐ′がｆｐ以上にシフトした場合には周波
数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。
【００１０】請求項５の発明は、請求項１〜２の発明に
おいて、サンプル点数ｎが、デシメーションレートＤ以
上であることを特徴とする。請求項６の発明は、請求項
１〜５の発明において、上記（３）の手順における信号
周波数のシフト量が、ｆｓ／（Ｄ・ｍ）以上、且つ、折
り返しが発生しない範囲であることを特徴とする。
おいて、サンプル点数ｎが、デシメーションレートＤ以
上であることを特徴とする。請求項６の発明は、請求項
１〜５の発明において、上記（３）の手順における信号
周波数のシフト量が、ｆｓ／（Ｄ・ｍ）以上、且つ、折
り返しが発生しない範囲であることを特徴とする。
【００１１】ＦＦＴ演算はサンプル点数が増加すると演
算量が級数的に増加するため、長いサンプル点数の演算
を１回行うよりも短いデータ点数の演算を数回行ったほ
うが演算量が少なく短い演算時間で処理できる場合が多
い。この発明は、それを利用したものであり、（１）の
処理でサンプル点数の短い（周波数分解能の粗い）ＦＦ
Ｔ演算を行って信号周波数がどの周波数帯域Ａにあるか
を検出する。次に（２）の処理で、このサンプルデータ
列をデシメーションして再度サンプル点数の短いＦＦＴ
演算を行う。デシメーションしたことにより、サンプル
点数が短くてもデシメーションの分だけ周波数分解能が
向上しているが、そのかわり検出できる領域が狭くなり
（０〜ｆｓ／２Ｄ）、この領域を超える範囲に信号周波
数が存在する場合には、写像として上記の領域に現れ
る。しかし、（１）の処理において信号周波数がどの周
波数帯域Ａにあるかが検出されているため、その周波数
帯域Ａにある周波数で上記の領域（０〜ｆｓ／２Ｄ）に
現れた写像をマッピングする周波数に真の信号周波数
（真の信号スペクトル）があると判断することができ
る。ただし、（１）のＦＦＴ演算も（２）のＦＦＴ演算
もサンプル点数が短いため、周波数帯域Ａに真の信号周
波数の候補が複数存在する。一般的にその候補は非反転
スペクトルと反転スペクトルである。
算量が級数的に増加するため、長いサンプル点数の演算
を１回行うよりも短いデータ点数の演算を数回行ったほ
うが演算量が少なく短い演算時間で処理できる場合が多
い。この発明は、それを利用したものであり、（１）の
処理でサンプル点数の短い（周波数分解能の粗い）ＦＦ
Ｔ演算を行って信号周波数がどの周波数帯域Ａにあるか
を検出する。次に（２）の処理で、このサンプルデータ
列をデシメーションして再度サンプル点数の短いＦＦＴ
演算を行う。デシメーションしたことにより、サンプル
点数が短くてもデシメーションの分だけ周波数分解能が
向上しているが、そのかわり検出できる領域が狭くなり
（０〜ｆｓ／２Ｄ）、この領域を超える範囲に信号周波
数が存在する場合には、写像として上記の領域に現れ
る。しかし、（１）の処理において信号周波数がどの周
波数帯域Ａにあるかが検出されているため、その周波数
帯域Ａにある周波数で上記の領域（０〜ｆｓ／２Ｄ）に
現れた写像をマッピングする周波数に真の信号周波数
（真の信号スペクトル）があると判断することができ
る。ただし、（１）のＦＦＴ演算も（２）のＦＦＴ演算
もサンプル点数が短いため、周波数帯域Ａに真の信号周
波数の候補が複数存在する。一般的にその候補は非反転
スペクトルと反転スペクトルである。
【００１２】そこで（３）の処理で、サンプルデータ列
を所定の割合で間引きして、信号周波数を上方にシフト
し、（２）の処理と同様にデシメーションしてサンプル
点数の短いＦＦＴ演算を行う。信号周波数は間引きした
分だけ周波数が上方にシフトされているため、基本とな
る領域（０〜ｆｓ／２Ｄ）には、（２）のＦＦＴ演算結
果とは異なる周波数（離散周波数）にピークが現れる。
このピーク周波数が上方にシフトされていれば真の信号
周波数は非反転スペクトル側であると判断することがで
き、また、下方にシフトされていれば真の信号周波数は
反転スペクトル側であると判断することができる。
を所定の割合で間引きして、信号周波数を上方にシフト
し、（２）の処理と同様にデシメーションしてサンプル
点数の短いＦＦＴ演算を行う。信号周波数は間引きした
分だけ周波数が上方にシフトされているため、基本とな
る領域（０〜ｆｓ／２Ｄ）には、（２）のＦＦＴ演算結
果とは異なる周波数（離散周波数）にピークが現れる。
このピーク周波数が上方にシフトされていれば真の信号
周波数は非反転スペクトル側であると判断することがで
き、また、下方にシフトされていれば真の信号周波数は
反転スペクトル側であると判断することができる。
【００１３】また、（３）の処理をサンプルデータ列に
所定の割合で新たなデータを挿入して信号周波数を下方
にシフトすることによっても真の信号周波数を判定する
ことができる。この場合、ＦＦＴ演算結果のピーク周波
数が下方にシフトされていれば信号の信号周波数は非反
転スペクトルであると判定することができ、上方にシフ
トされていれば信号の信号周波数は反転スペクトルであ
ると判定することができる。
所定の割合で新たなデータを挿入して信号周波数を下方
にシフトすることによっても真の信号周波数を判定する
ことができる。この場合、ＦＦＴ演算結果のピーク周波
数が下方にシフトされていれば信号の信号周波数は非反
転スペクトルであると判定することができ、上方にシフ
トされていれば信号の信号周波数は反転スペクトルであ
ると判定することができる。
【００１４】また、上記の信号周波数検出方法におい
て、（１）のＦＦＴ演算のサンプル点数ｎを（２）のデ
シメーションレートＤ以上とすることにより、（２）で
選出される信号周波数の候補が非反転スペクトル、反転
スペクトルそれぞれ１つずつとなり短いサンプル点数の
ＦＦＴ演算で正確に信号周波数を検出できるようにな
る。また、（３）の周波数シフト量をｆｓ／（Ｄ・ｍ）
以上とすることにより、（２）、（３）のＦＦＴ演算に
よる離散ピーク周波数が確実に移動し、複数の候補のう
ちのどちらが真の信号周波数であったかを特定すること
ができる。また、周波数シフト量を折り返しが発生しな
い範囲、例えばシフト後にｆｓ／２Ｄ以下となるように
することにより、（２）、（３）のＦＦＴ演算による離
散ピーク周波数の移動が上記領域（０〜ｆｓ／２Ｄ）の
範囲内になり、領域を越えてピークが移動して移動方向
が分からなくなることがない。
て、（１）のＦＦＴ演算のサンプル点数ｎを（２）のデ
シメーションレートＤ以上とすることにより、（２）で
選出される信号周波数の候補が非反転スペクトル、反転
スペクトルそれぞれ１つずつとなり短いサンプル点数の
ＦＦＴ演算で正確に信号周波数を検出できるようにな
る。また、（３）の周波数シフト量をｆｓ／（Ｄ・ｍ）
以上とすることにより、（２）、（３）のＦＦＴ演算に
よる離散ピーク周波数が確実に移動し、複数の候補のう
ちのどちらが真の信号周波数であったかを特定すること
ができる。また、周波数シフト量を折り返しが発生しな
い範囲、例えばシフト後にｆｓ／２Ｄ以下となるように
することにより、（２）、（３）のＦＦＴ演算による離
散ピーク周波数の移動が上記領域（０〜ｆｓ／２Ｄ）の
範囲内になり、領域を越えてピークが移動して移動方向
が分からなくなることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】図面を参照してこの発明の実施形
態である信号周波数推定方法について説明する。図１は
この発明が適用される受信装置のブロック図である。こ
の受信装置は、たとえばインマルサット通信装置やＧＰ
Ｓ信号の受信装置であって受信信号の周波数を短い間隔
で繰り返し検出して、受信信号の周波数変動にローカル
発振回路を追従させるようにしている。アンテナ１で受
信された信号はＲＦアンプ２およびアンプ４で増幅され
るとともに、ミキサ３およびミキサ５で２段階に周波数
変換され、バンドパスフィルタ６によって周波数変換さ
れた信号のみが取り出される。この周波数変換された信
号はＡＤコンバータ７によってＡＤ変換され、サンプル
データ列とされる。このサンプルデータ列は、周波数検
出用のＤＳＰ８に入力されるとともに、この信号に重畳
されて送られてきた信号を復調するための復調回路（不
図示）に入力される。
態である信号周波数推定方法について説明する。図１は
この発明が適用される受信装置のブロック図である。こ
の受信装置は、たとえばインマルサット通信装置やＧＰ
Ｓ信号の受信装置であって受信信号の周波数を短い間隔
で繰り返し検出して、受信信号の周波数変動にローカル
発振回路を追従させるようにしている。アンテナ１で受
信された信号はＲＦアンプ２およびアンプ４で増幅され
るとともに、ミキサ３およびミキサ５で２段階に周波数
変換され、バンドパスフィルタ６によって周波数変換さ
れた信号のみが取り出される。この周波数変換された信
号はＡＤコンバータ７によってＡＤ変換され、サンプル
データ列とされる。このサンプルデータ列は、周波数検
出用のＤＳＰ８に入力されるとともに、この信号に重畳
されて送られてきた信号を復調するための復調回路（不
図示）に入力される。
【００１６】ＤＳＰ８は入力された信号（サンプルデー
タ列）の周波数をＦＦＴ演算によっ検出する。検出した
周波数をローカル発信回路９に入力する。ローカル発信
回路９はこの周波数に応じて発信周波数を制御し、受信
信号に対してローカル発信周波数を同調させる。
タ列）の周波数をＦＦＴ演算によっ検出する。検出した
周波数をローカル発信回路９に入力する。ローカル発信
回路９はこの周波数に応じて発信周波数を制御し、受信
信号に対してローカル発信周波数を同調させる。
【００１７】以下、ＤＳＰ８が実行する信号周波数検出
動作について説明する。
動作について説明する。
【００１８】まず、図２のフローチャートを参照して概
略の手順を説明する。
略の手順を説明する。
【００１９】ＡＤコンバータ７から入力されたサンプル
データ列から短いサンプル点数ｎ＝１６のサンプルデー
タを取り出してＦＦＴ演算を実行し（ｓ１）、信号周波
数を大ざっぱに検出する。すなわち信号周波数の存在す
る周波数帯域Ａを検出する。ここで、ＡＤコンバータ７
のサンプリング周波数を１３０ｋＨｚとすると、このＦ
ＦＴ演算による周波数分解能は１３０／１６＝８．１２
５ｋＨｚとなる。このとき、たとえば信号周波数が４
６．５ｋＨｚであったとすると、ＦＦＴ演算によるピー
ク周波数は、図３に示すように離散周波数ｋ＝６に現
れ、このＦＦＴ演算によって信号周波数が８．１２５×
６＝４８．７５ｋＨｚを中心とする±８．１２５／２ｋ
Ｈｚの周波数帯域４４．６８７５〜５２．８１２５ｋＨ
ｚ（周波数帯域Ａ）にあることが検出される。
データ列から短いサンプル点数ｎ＝１６のサンプルデー
タを取り出してＦＦＴ演算を実行し（ｓ１）、信号周波
数を大ざっぱに検出する。すなわち信号周波数の存在す
る周波数帯域Ａを検出する。ここで、ＡＤコンバータ７
のサンプリング周波数を１３０ｋＨｚとすると、このＦ
ＦＴ演算による周波数分解能は１３０／１６＝８．１２
５ｋＨｚとなる。このとき、たとえば信号周波数が４
６．５ｋＨｚであったとすると、ＦＦＴ演算によるピー
ク周波数は、図３に示すように離散周波数ｋ＝６に現
れ、このＦＦＴ演算によって信号周波数が８．１２５×
６＝４８．７５ｋＨｚを中心とする±８．１２５／２ｋ
Ｈｚの周波数帯域４４．６８７５〜５２．８１２５ｋＨ
ｚ（周波数帯域Ａ）にあることが検出される。
【００２０】次に、入力されたサンプルデータ列をディ
メイションレートＤで再サンプル（デシメーション）し
（ｓ３）、再サンプルしたサンプルデータ列から短いサ
ンプル点数ｍ＝１６のサンプルデータを取り出してＦＦ
Ｔ演算を実行する（ｓ４）。上記の例でディメイション
レートＤ＝８とすると、このときのサンプリング周波数
は、デシメーションにより１３０ｋＨｚ／８＝１６．２
５ｋＨｚに相当し、周波数分解能は、１６．２５ｋＨｚ
／１６＝１．０１５６２５ｋＨｚとなり、ＡＤコンバー
タ７から入力されたサンプルデータ列を１２８点ＦＦＴ
演算した場合と同等の周波数分解能となる。ただしサン
プリング周波数が１６．２５ｋＨｚであるため、０〜
８．１２５ｋＨｚの領域の周波数しか検出することがで
きず、信号周波数がそれ以上であった場合にはその写像
スペクトルがこの領域に現れる。ただし、最初のＦＦＴ
演算によって信号周波数の存在する周波数帯域Ａが８．
１２５×６±４．０６２５ｋＨｚの範囲に絞り込まれて
いるため、これによって、０〜８．１２５ｋＨｚの領域
に現れた写像に対応する真の信号周波数をその周波数帯
域から割り出すことができる。
メイションレートＤで再サンプル（デシメーション）し
（ｓ３）、再サンプルしたサンプルデータ列から短いサ
ンプル点数ｍ＝１６のサンプルデータを取り出してＦＦ
Ｔ演算を実行する（ｓ４）。上記の例でディメイション
レートＤ＝８とすると、このときのサンプリング周波数
は、デシメーションにより１３０ｋＨｚ／８＝１６．２
５ｋＨｚに相当し、周波数分解能は、１６．２５ｋＨｚ
／１６＝１．０１５６２５ｋＨｚとなり、ＡＤコンバー
タ７から入力されたサンプルデータ列を１２８点ＦＦＴ
演算した場合と同等の周波数分解能となる。ただしサン
プリング周波数が１６．２５ｋＨｚであるため、０〜
８．１２５ｋＨｚの領域の周波数しか検出することがで
きず、信号周波数がそれ以上であった場合にはその写像
スペクトルがこの領域に現れる。ただし、最初のＦＦＴ
演算によって信号周波数の存在する周波数帯域Ａが８．
１２５×６±４．０６２５ｋＨｚの範囲に絞り込まれて
いるため、これによって、０〜８．１２５ｋＨｚの領域
に現れた写像に対応する真の信号周波数をその周波数帯
域から割り出すことができる。
【００２１】ただし、上記写像スペクトルに対応する信
号周波数は１つであるとは限らないたとえば、図４
（Ａ）、（Ｃ）に示すように、４６．５ｋＨｚの信号に
よって生じる写像スペクトルは、５１ｋＨｚの信号によ
って生じる写像スペクトルと同じであり、４６．５ｋＨ
ｚは、０〜８．１２５ｋＨｚの領域（２．２５ｋＨｚ）
に反転写像され、５１ｋＨｚは、０〜８．１２５ｋＨｚ
の領域（２．２５ｋＨｚ）に非反転写像される。この両
方の周波数とも上記４４．６８７５〜５２．８１２５ｋ
Ｈｚの周波数帯域Ａに入っており、このＦＦＴ演算のみ
ではこれらの候補のうちのどちらが真の信号周波数であ
るかを特定することができない。
号周波数は１つであるとは限らないたとえば、図４
（Ａ）、（Ｃ）に示すように、４６．５ｋＨｚの信号に
よって生じる写像スペクトルは、５１ｋＨｚの信号によ
って生じる写像スペクトルと同じであり、４６．５ｋＨ
ｚは、０〜８．１２５ｋＨｚの領域（２．２５ｋＨｚ）
に反転写像され、５１ｋＨｚは、０〜８．１２５ｋＨｚ
の領域（２．２５ｋＨｚ）に非反転写像される。この両
方の周波数とも上記４４．６８７５〜５２．８１２５ｋ
Ｈｚの周波数帯域Ａに入っており、このＦＦＴ演算のみ
ではこれらの候補のうちのどちらが真の信号周波数であ
るかを特定することができない。
【００２２】そこで、この信号周波数検出方法では以下
の処理を実行し、再度ＦＦＴ演算を行う。上記サンプル
データ列から適当な間隔でサンプルデータを間引いて間
引かれた項を詰めて波形の繰り返し周期すなわち信号周
波数を若干高くシフトしたサンプルデータ列を生成する
（ｓ６）。間引きはたとえば３２サンプルにつき１デー
タ程度の割合で行う。この周波数シフトされたサンプル
データ列を上記と同じディメイションレートＤで再サン
プルし（ｓ７）、再サンプルしたサンプルデータ列から
上記と同じ短いサンプル点数ｍのサンプルデータを取り
出してＦＦＴ演算を実行する（ｓ８）。０〜８．１２５
ｋＨｚの領域に生じている写像スペクトルが真の信号周
波数の反転スペクトル（たとえば４６．５ｋＨｚの写
像）であれば、この周波数シフトによって信号周波数が
０Ｈｚに写像される折り返し周波数（たとえば４８．７
５ｋＨｚ）に接近するため、写像スペクトルは０Ｈｚに
接近し、逆に、０〜８．１２５ｋＨｚの領域に生じてい
る写像スペクトルが真の信号周波数の非反転スペクトル
（たとえば５１ｋＨｚの写像）であれば、この周波数シ
フトによって信号周波数が折り返し周波数（たとえば４
８．７５ｋＨｚ）から遠ざかるため、写像スペクトルは
８．１２５ｋＨｚに接近する。この写像スペクトル（ピ
ーク周波数）の移動により、上記２つの候補のうちどち
らが真の信号周波数であるかを判定することができる
（ｓ９）。
の処理を実行し、再度ＦＦＴ演算を行う。上記サンプル
データ列から適当な間隔でサンプルデータを間引いて間
引かれた項を詰めて波形の繰り返し周期すなわち信号周
波数を若干高くシフトしたサンプルデータ列を生成する
（ｓ６）。間引きはたとえば３２サンプルにつき１デー
タ程度の割合で行う。この周波数シフトされたサンプル
データ列を上記と同じディメイションレートＤで再サン
プルし（ｓ７）、再サンプルしたサンプルデータ列から
上記と同じ短いサンプル点数ｍのサンプルデータを取り
出してＦＦＴ演算を実行する（ｓ８）。０〜８．１２５
ｋＨｚの領域に生じている写像スペクトルが真の信号周
波数の反転スペクトル（たとえば４６．５ｋＨｚの写
像）であれば、この周波数シフトによって信号周波数が
０Ｈｚに写像される折り返し周波数（たとえば４８．７
５ｋＨｚ）に接近するため、写像スペクトルは０Ｈｚに
接近し、逆に、０〜８．１２５ｋＨｚの領域に生じてい
る写像スペクトルが真の信号周波数の非反転スペクトル
（たとえば５１ｋＨｚの写像）であれば、この周波数シ
フトによって信号周波数が折り返し周波数（たとえば４
８．７５ｋＨｚ）から遠ざかるため、写像スペクトルは
８．１２５ｋＨｚに接近する。この写像スペクトル（ピ
ーク周波数）の移動により、上記２つの候補のうちどち
らが真の信号周波数であるかを判定することができる
（ｓ９）。
【００２３】上記の処理を、図３〜図５を参照し、サン
プリング周波数１３０ｋＨｚ、信号周波数４６．５ｋＨ
ｚの場合について説明する。ＦＦＴ演算のサンプル点数
ｎ＝ｍ＝１６、デシメーションレートＤ＝８の場合につ
いて説明する。図３はサンプルデータ列を１６点ＦＦＴ
演算した場合を説明する図である。信号周波数４６．５
ｋＨｚであるから、離散周波数ｋ＝６にピークが存在す
る。そして、このＦＦＴ演算による周波数分解能は、
８．１２５×６＝４８．７５ｋＨｚを中心とする±８．
１２５／２ｋＨｚの範囲、すなわち４４．６８７５〜５
２．８１２５ｋＨｚの範囲である。
プリング周波数１３０ｋＨｚ、信号周波数４６．５ｋＨ
ｚの場合について説明する。ＦＦＴ演算のサンプル点数
ｎ＝ｍ＝１６、デシメーションレートＤ＝８の場合につ
いて説明する。図３はサンプルデータ列を１６点ＦＦＴ
演算した場合を説明する図である。信号周波数４６．５
ｋＨｚであるから、離散周波数ｋ＝６にピークが存在す
る。そして、このＦＦＴ演算による周波数分解能は、
８．１２５×６＝４８．７５ｋＨｚを中心とする±８．
１２５／２ｋＨｚの範囲、すなわち４４．６８７５〜５
２．８１２５ｋＨｚの範囲である。
【００２４】次に、これをデシメーションレートＤ＝８
でデシメーションして、ＦＦＴ演算を行う。そうする
と、図４（Ａ）に示すように、この場合はｑ＝３に対応
し４８．７５ｋＨｚが周波数０に写像され、４８．７５
ｋＨｚ〜５６．８７５ｋＨｚの帯域の信号は非反転スペ
クトルとして０〜８．１２５ｋＨｚの領域に写像され、
４８．７５〜４０．６２５ｋＨｚの帯域の信号は反転ス
ペクトルとして同じく０〜８．１２５ｋＨｚの領域に写
像される。したがって、この例における入力信号の真の
周波数４６．５ｋＨｚは同図（Ａ）のように２．２５ｋ
Ｈｚの位置に写像されるが、同様に同図（Ｃ）に示すよ
うに、５１ｋＨｚの信号も同様に２．２５ｋＨｚの位置
に写像され、このＦＦＴ演算のみではどちらの周波数が
真の信号周波数であるかを判別することはできない。な
お、この実施形態ではデシメーションした再サンプルデ
ータ列を１６点ＦＦＴ演算するため、４６．５ｋＨｚの
場合も５１ｋＨｚの場合も離散周波数ｋ＝２（２．０３
１２５ｋＨｚ）にピークが現れる。すなわち、入力信号
周波数は、 48.75＋( 1.015625×2 −1.015625/2)〜 48.75＋( 1.01
5625×2 ＋1.015625/2) または 48.75−( 1.015625×2 −1.015625/2)〜 48.75−( 1.01
5625×2 ＋1.015625/2) に存在することになる。上記写像周波数２．２５ｋＨｚ
またはこの写像周波数が含まれる離散周波数ｋ＝２
（２．０３１２５ｋＨｚ）がこの発明ｆｐに対応する。
でデシメーションして、ＦＦＴ演算を行う。そうする
と、図４（Ａ）に示すように、この場合はｑ＝３に対応
し４８．７５ｋＨｚが周波数０に写像され、４８．７５
ｋＨｚ〜５６．８７５ｋＨｚの帯域の信号は非反転スペ
クトルとして０〜８．１２５ｋＨｚの領域に写像され、
４８．７５〜４０．６２５ｋＨｚの帯域の信号は反転ス
ペクトルとして同じく０〜８．１２５ｋＨｚの領域に写
像される。したがって、この例における入力信号の真の
周波数４６．５ｋＨｚは同図（Ａ）のように２．２５ｋ
Ｈｚの位置に写像されるが、同様に同図（Ｃ）に示すよ
うに、５１ｋＨｚの信号も同様に２．２５ｋＨｚの位置
に写像され、このＦＦＴ演算のみではどちらの周波数が
真の信号周波数であるかを判別することはできない。な
お、この実施形態ではデシメーションした再サンプルデ
ータ列を１６点ＦＦＴ演算するため、４６．５ｋＨｚの
場合も５１ｋＨｚの場合も離散周波数ｋ＝２（２．０３
１２５ｋＨｚ）にピークが現れる。すなわち、入力信号
周波数は、 48.75＋( 1.015625×2 −1.015625/2)〜 48.75＋( 1.01
5625×2 ＋1.015625/2) または 48.75−( 1.015625×2 −1.015625/2)〜 48.75−( 1.01
5625×2 ＋1.015625/2) に存在することになる。上記写像周波数２．２５ｋＨｚ
またはこの写像周波数が含まれる離散周波数ｋ＝２
（２．０３１２５ｋＨｚ）がこの発明ｆｐに対応する。
【００２５】真の信号周波数が４６．５ｋＨｚ（４６．
７１８７５±１．０１５６２５／２ｋＨｚ）であるか５
１ｋＨｚ（５０．７８１２５±１．０１５６２５／２ｋ
Ｈｚ）であるかを判定するため、上記のサンプルデータ
列から３２個のデータあたり１個のデータを間引きし、
データ列を詰める。図５にその手法の概略を示す。この
ようにサンプルデータ列を詰めることにより、信号周波
数が、ほぼ３２／３１≒１．０３２２６すなわち３．２
２６％だけ高くシフトされることになり、４６．５ｋＨ
ｚの信号はほぼ４８ｋＨｚにシフトされ、５１ｋＨｚの
信号はほぼ５２．６４５ｋＨｚにシフトされる。（図４
（Ｂ）および図４（Ｄ）参照）。このように再構成され
たサンプルデータ列を上記と同様にＤ＝８でデシメーシ
ョンして１６点ＦＦＴ演算を行うと、元々の信号周波数
が４６．５ｋＨｚであった場合には、信号周波数が４８
ｋＨｚにシフトされて、０〜８．１２５ｋＨｚの領域内
の０．７５ｋＨｚ付近に写像されて離散周波数ｋ＝１に
ピークが現れる。上記写像周波数０．７５ｋＨｚまたは
この写像周波数が含まれる離散周波数ｋ＝１（１．０１
５６２５ｋＨｚ）がこの発明のｆｐ′に対応する。一
方、元々の信号周波数が５１ｋＨｚであった場合には、
信号周波数が５２．６４５ｋＨｚにシフトされて、０〜
８．１２５ｋＨｚの領域内の３．８９５ｋＨｚ付近に写
像されて離散周波数ｋ＝４にピークが現れる。このよう
にデータを間引いて信号周波数をシフトすることによ
り、同じ位置に写像が現れる２つの周波数のどちらが真
の信号周波数であるかを判定することができる。
７１８７５±１．０１５６２５／２ｋＨｚ）であるか５
１ｋＨｚ（５０．７８１２５±１．０１５６２５／２ｋ
Ｈｚ）であるかを判定するため、上記のサンプルデータ
列から３２個のデータあたり１個のデータを間引きし、
データ列を詰める。図５にその手法の概略を示す。この
ようにサンプルデータ列を詰めることにより、信号周波
数が、ほぼ３２／３１≒１．０３２２６すなわち３．２
２６％だけ高くシフトされることになり、４６．５ｋＨ
ｚの信号はほぼ４８ｋＨｚにシフトされ、５１ｋＨｚの
信号はほぼ５２．６４５ｋＨｚにシフトされる。（図４
（Ｂ）および図４（Ｄ）参照）。このように再構成され
たサンプルデータ列を上記と同様にＤ＝８でデシメーシ
ョンして１６点ＦＦＴ演算を行うと、元々の信号周波数
が４６．５ｋＨｚであった場合には、信号周波数が４８
ｋＨｚにシフトされて、０〜８．１２５ｋＨｚの領域内
の０．７５ｋＨｚ付近に写像されて離散周波数ｋ＝１に
ピークが現れる。上記写像周波数０．７５ｋＨｚまたは
この写像周波数が含まれる離散周波数ｋ＝１（１．０１
５６２５ｋＨｚ）がこの発明のｆｐ′に対応する。一
方、元々の信号周波数が５１ｋＨｚであった場合には、
信号周波数が５２．６４５ｋＨｚにシフトされて、０〜
８．１２５ｋＨｚの領域内の３．８９５ｋＨｚ付近に写
像されて離散周波数ｋ＝４にピークが現れる。このよう
にデータを間引いて信号周波数をシフトすることによ
り、同じ位置に写像が現れる２つの周波数のどちらが真
の信号周波数であるかを判定することができる。
【００２６】すなわち、ｋ＝１にピークが現れれば、入
力信号周波数は４６．２１０９３８〜４６．９７６５６
３ｋＨｚの領域にあり、ｋ＝４にピークが現れれば、入
力信号周波数が５０．２７３４７５〜５１．２８９０６
２の領域にあることが分かる。このように、以上の処理
によって１２８点ＦＦＴと同じ分解能で周波数を検出可
能である。
力信号周波数は４６．２１０９３８〜４６．９７６５６
３ｋＨｚの領域にあり、ｋ＝４にピークが現れれば、入
力信号周波数が５０．２７３４７５〜５１．２８９０６
２の領域にあることが分かる。このように、以上の処理
によって１２８点ＦＦＴと同じ分解能で周波数を検出可
能である。
【００２７】なお、インマルサット衛星通信やＧＰＳな
どのようにほぼ正確な信号周波数が既知である場合に
は、図２のフローチャートにおけるｓ１、ｓ２の通常の
１６点ＦＦＴ演算を省略し、ｓ３以下の２回のデシメー
ション＋ＦＦＴ演算のみで真の信号周波数を求めること
ができる。
どのようにほぼ正確な信号周波数が既知である場合に
は、図２のフローチャートにおけるｓ１、ｓ２の通常の
１６点ＦＦＴ演算を省略し、ｓ３以下の２回のデシメー
ション＋ＦＦＴ演算のみで真の信号周波数を求めること
ができる。
【００２８】なお、この実施形態では、サンプルデータ
列を間引くことによって信号周波数を上方にシフトした
が、図６に示すようにサンプルデータ列に新たなデータ
を挿入することによって信号周波数を下方にシフトする
ようにしてもよい。この場合新たに挿入するデータは、
その前後のデータと同じ値のデータ、または、前後のデ
ータを補間した値のデータを用いれば不要なスペクトル
を抑制することができる。このように新たなデータを挿
入して信号周波数を下方にシフトした場合、ピーク周波
数ｆｐ′がｆｐよりも上方にシフトした場合には反転ス
ペクトル側の周波数を真の信号周波数と判定し、ピーク
周波数ｆｐ′がｆｐよりも下方にシフトした場合には非
反転スペクトル側の周波数を真の信号周波数と判定す
る。
列を間引くことによって信号周波数を上方にシフトした
が、図６に示すようにサンプルデータ列に新たなデータ
を挿入することによって信号周波数を下方にシフトする
ようにしてもよい。この場合新たに挿入するデータは、
その前後のデータと同じ値のデータ、または、前後のデ
ータを補間した値のデータを用いれば不要なスペクトル
を抑制することができる。このように新たなデータを挿
入して信号周波数を下方にシフトした場合、ピーク周波
数ｆｐ′がｆｐよりも上方にシフトした場合には反転ス
ペクトル側の周波数を真の信号周波数と判定し、ピーク
周波数ｆｐ′がｆｐよりも下方にシフトした場合には非
反転スペクトル側の周波数を真の信号周波数と判定す
る。
【００２９】この実施形態では、サンプリング周波数ｆ
ｓ＝１３０ｋＨｚ、デシメーションレートＤ＝８、ＦＦ
Ｔ演算のサンプル点数ｎ＝ｍ＝１６、間引きの割合を３
２個に１個の場合を例にあげて説明したが、この発明は
この例に限定することなく条件を満たすいかなるサンプ
リング周波数ｆｓ、デシメーションレートＤ、サンプル
点数ｎ，ｍ間引きの割合を適用することも可能である。
ｓ＝１３０ｋＨｚ、デシメーションレートＤ＝８、ＦＦ
Ｔ演算のサンプル点数ｎ＝ｍ＝１６、間引きの割合を３
２個に１個の場合を例にあげて説明したが、この発明は
この例に限定することなく条件を満たすいかなるサンプ
リング周波数ｆｓ、デシメーションレートＤ、サンプル
点数ｎ，ｍ間引きの割合を適用することも可能である。
【００３０】なお、この実施形態では、ｎ＝１６、Ｄ＝
８としたが、ｎ≧Ｄであればｓ５における候補周波数を
非反転スペクトル側、反転スペクトル側の２つに絞り込
むこことが可能である。
８としたが、ｎ≧Ｄであればｓ５における候補周波数を
非反転スペクトル側、反転スペクトル側の２つに絞り込
むこことが可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、短いサ
ンプル点数のＦＦＴ演算を複数回（３回または２回）行
うことで、長いサンプル点数のＦＦＴ演算を行った場合
と同様の精度で信号周波数を求めることができ、演算処
理の時間を短縮することができる。
ンプル点数のＦＦＴ演算を複数回（３回または２回）行
うことで、長いサンプル点数のＦＦＴ演算を行った場合
と同様の精度で信号周波数を求めることができ、演算処
理の時間を短縮することができる。
【図１】この発明が適用される信号受信装置のブロック
図である。
図である。
【図２】同信号受信装置のＤＳＰが行う信号周波数検出
処理の手順を示すフローチャートである。
処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】第１回目のＦＦＴ演算の結果とこれによって特
定される信号周波数が存在する周波数帯域を示す図であ
る。
定される信号周波数が存在する周波数帯域を示す図であ
る。
【図４】第２回目および第３回目のＦＦＴ演算における
信号周波数の移動とその写像の移動を説明する図であ
る。
信号周波数の移動とその写像の移動を説明する図であ
る。
【図５】第３回目のＦＦＴ演算時に行うサンプルデータ
の間引きを説明する図である。
の間引きを説明する図である。
【図６】この発明の他の実施形態である第３回目のＦＦ
Ｔ演算時に行うサンプルデータの挿入を説明する図であ
る。
Ｔ演算時に行うサンプルデータの挿入を説明する図であ
る。
７…ＡＤコンバータ、８…ＤＳＰ、９…ローカル発信回
路
路
Claims (6)
- 【請求項１】 下記（１）〜（３）の手順からなる信号
周波数検出方法。 （１） 周波数が未知である信号をサンプリング周波数
ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をサンプル点
数ｎでＦＦＴ演算し、信号周波数が存在する周波数帯域
Ａ（ｋ・ｆｓ／ｎ±ｆｓ／２ｎ；ｋ＝０〜ｎ）を検出す
る。 （２） 上記サンプルデータ列をデシメーションレート
Ｄで再サンプルし、この再サンプルデータ列をサンプル
点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で
検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペクトルとして写
像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ＝０，１，２，
…）および反転スペクトルとして写像する周波数（ｑ・
ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記周波数帯域Ａの範囲内で割り出
す。 （３） 上記サンプルデータ列を所定の割合で間引きし
て信号周波数を上方にシフトし、これを上記デシメーシ
ョンレートＤで再サンプルし、この再サンプルデータ列
を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆｐより
も上方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆ
ｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆｐ′が
ｆｐ以下にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−
ｆｐ）を信号周波数と判定する。 - 【請求項２】 下記（１）〜（３）の手順からなる信号
周波数検出方法。 （１） 周波数が未知である信号をサンプリング周波数
ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をサンプル点
数ｎでＦＦＴ演算し、信号周波数が存在する周波数帯域
Ａ（ｋ・ｆｓ／ｎ±ｆｓ／２ｎ；ｋ＝０〜ｎ）を検出す
る。 （２） 上記サンプルデータ列をデシメーションレート
Ｄで再サンプルし、この再サンプルデータ列をサンプル
点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ／２Ｄの領域で
検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペクトルとして写
像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ＝０，１，２，
…）および反転スペクトルとして写像する周波数（ｑ・
ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記周波数帯域Ａの範囲内で割り出
す。 （３） 上記サンプルデータ列に所定の割合でデータを
挿入して信号周波数を下方にシフトし、これを上記デシ
メーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデ
ータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０
〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆ
ｐよりも下方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／
Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆ
ｐ′がｆｐ以上にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ
／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。 - 【請求項３】 下記（２）、（３）の手順からなる信号
周波数検出方法。 （２） 概略周波数が既知である信号をサンプリング周
波数ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をデシメ
ーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデー
タ列をサンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペ
クトルとして写像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ
＝０，１，２，…）および反転スペクトルとして写像す
る周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記概略周波数の範
囲内で割り出す。 （３） 上記サンプルデータ列を所定の割合で間引きし
て信号周波数を上方にシフトし、これを上記デシメーシ
ョンレートＤで再サンプルし、この再サンプルデータ列
を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの範囲で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆｐより
も上方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆ
ｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆｐ′が
ｆｐ以下にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−
ｆｐ）を信号周波数と判定する。 - 【請求項４】 下記（２）、（３）の手順からなる信号
周波数検出方法。 （２） 概略周波数が既知である信号をサンプリング周
波数ｆｓでサンプリングしたサンプルデータ列をデシメ
ーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデー
タ列をサンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０〜ｆｓ
／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐを非反転スペ
クトルとして写像する周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ＋ｆｐ；ｑ
＝０，１，２，…）および反転スペクトルとして写像す
る周波数（ｑ・ｆｓ／Ｄ−ｆｐ）を上記概略周波数の範
囲内で割り出す。 （３） 上記サンプルデータ列に所定の割合でデータを
挿入して信号周波数を下方にシフトし、これを上記デシ
メーションレートＤで再サンプルし、この再サンプルデ
ータ列を前記サンプル点数ｍでＦＦＴ演算し、周波数０
〜ｆｓ／２Ｄの領域で検出したピーク周波数ｆｐ′がｆ
ｐよりも下方にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ／
Ｄ＋ｆｐ）を信号周波数と判定し、前記ピーク周波数ｆ
ｐ′がｆｐ以上にシフトした場合には周波数（ｑ・ｆｓ
／Ｄ−ｆｐ）を信号周波数と判定する。 - 【請求項５】 サンプル点数ｎは、デシメーションレー
トＤ以上である請求項１乃至請求項２のいずれかに記載
の信号周波数検出方法。 - 【請求項６】 上記（３）の手順における信号周波数の
シフト量は、ｆｓ／（Ｄ・ｍ）以上、且つ、折り返しが
発生しない範囲である請求項１乃至請求項５のいずれか
に記載の信号周波数検出方法。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009162662A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Nec Corp | 周波数測定装置、周波数測定方法、周波数測定プログラム、及びデータ構造 |
| JPWO2009093316A1 (ja) * | 2008-01-23 | 2011-05-26 | アンリツ株式会社 | 被測定信号の繰り返し周波数検出方法及びそれを用いるサンプリング装置並びに波形観測システム |
| JP2012247303A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Sonic Corp | 周波数検出方法及び装置 |
| JP2012247302A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Sonic Corp | フーリエ変換でのサンプル数を削減した、短時間信号のピークパワースペクトルを検出する方法及び装置 |
| JP2015175717A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 三菱電機株式会社 | 周波数測定装置、周波数測定方法、及びプログラム |
| JP2016109513A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 日置電機株式会社 | 測定装置 |
| JP2017227655A (ja) * | 2014-04-08 | 2017-12-28 | アナログ・デヴァイシズ・グローバル | 支配的信号検出の方法および装置 |
| CN108334682A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-27 | 北京机械设备研究所 | 一种频谱自动细化的批处理方法 |
| CN110940877A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-31 | 长园深瑞监测技术有限公司 | 一种基于加窗fft插值算法的电压闪变检测方法 |
| CN114593750A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-07 | 长沙学院 | 一种单星伪距的测姿标校方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712862A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-01-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | ２段階高速フーリエ変換方法 |
| JPH0837512A (ja) * | 1994-07-25 | 1996-02-06 | Toshiba Corp | 音声ｉｄ受信装置 |
| JPH08211110A (ja) * | 1995-02-07 | 1996-08-20 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | ２段階高速フーリエ変換方法 |
| JPH10170570A (ja) * | 1996-11-07 | 1998-06-26 | Marconi Instr Ltd | スペクトル分析器 |
| JPH10319059A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-04 | Furuno Electric Co Ltd | 信号処理方法、信号処理装置およびドップラソナー |
| JPH11142425A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-28 | Furuno Electric Co Ltd | 流速測定装置および超音波診断装置 |
| JP2000162317A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Furuno Electric Co Ltd | ドップラ周波数測定方法およびドップラソナー |
| JP2000352585A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Furuno Electric Co Ltd | 周波数測定方法およびドップラソナー |
-
2001
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712862A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-01-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | ２段階高速フーリエ変換方法 |
| JPH0837512A (ja) * | 1994-07-25 | 1996-02-06 | Toshiba Corp | 音声ｉｄ受信装置 |
| JPH08211110A (ja) * | 1995-02-07 | 1996-08-20 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | ２段階高速フーリエ変換方法 |
| JPH10170570A (ja) * | 1996-11-07 | 1998-06-26 | Marconi Instr Ltd | スペクトル分析器 |
| JPH10319059A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-04 | Furuno Electric Co Ltd | 信号処理方法、信号処理装置およびドップラソナー |
| JPH11142425A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-28 | Furuno Electric Co Ltd | 流速測定装置および超音波診断装置 |
| JP2000162317A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Furuno Electric Co Ltd | ドップラ周波数測定方法およびドップラソナー |
| JP2000352585A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Furuno Electric Co Ltd | 周波数測定方法およびドップラソナー |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009162662A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Nec Corp | 周波数測定装置、周波数測定方法、周波数測定プログラム、及びデータ構造 |
| JPWO2009093316A1 (ja) * | 2008-01-23 | 2011-05-26 | アンリツ株式会社 | 被測定信号の繰り返し周波数検出方法及びそれを用いるサンプリング装置並びに波形観測システム |
| JP2012247303A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Sonic Corp | 周波数検出方法及び装置 |
| JP2012247302A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Sonic Corp | フーリエ変換でのサンプル数を削減した、短時間信号のピークパワースペクトルを検出する方法及び装置 |
| JP2015175717A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 三菱電機株式会社 | 周波数測定装置、周波数測定方法、及びプログラム |
| JP2017227655A (ja) * | 2014-04-08 | 2017-12-28 | アナログ・デヴァイシズ・グローバル | 支配的信号検出の方法および装置 |
| JP2016109513A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 日置電機株式会社 | 測定装置 |
| CN108334682A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-27 | 北京机械设备研究所 | 一种频谱自动细化的批处理方法 |
| CN110940877A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-31 | 长园深瑞监测技术有限公司 | 一种基于加窗fft插值算法的电压闪变检测方法 |
| CN114593750A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-07 | 长沙学院 | 一种单星伪距的测姿标校方法 |
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