JP2008042554A - 妨害信号除去装置及び妨害信号除去方法 - Google Patents
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Abstract
入力信号が含む妨害信号を簡易に除去する。
【解決手段】
信号C1及びその直交信号S1、並びに制御部130Aが指定したシフト周波数を有する局部発振信号C2及びその直交信号S2に基づいて、制御部130Aが指定したシフト方向に信号C1,S1をシフト周波数だけシフトさせた信号C3,S3を生成する。引き続き、信号C3,S3における固定的な周波数帯域を固定的なフィルタで抽出して検出することにより、妨害信号の有無を検出する。そして、当該妨害信号の有無の検出結果に基づいて、信号C1,S1の対、及び、当該固定的な周波数帯域に対応する信号成分が除去された信号C6,S6の対のいずれかを、妨害信号除去装置の出力信号とする。
【選択図】 図3
Description
まず、本発明の第1実施形態を、図1〜図12を参照しつつ説明する。
図1には、本実施形態に係る妨害信号除去装置100Aの概略的な構成がブロック図にて示されている。この妨害信号除去装置100Aは、信号源910から出力された信号C0における妨害信号を除去する装置であり、図1に示されるように、妨害信号除去装置100Aは、信号生成手段としての直交信号生成部110と、信号検出部120Aと、制御手段としての制御部130Aと、信号選択手段としての信号選択部140とを備えている。
C0(t)∝F(t)・cos(ωC・t+φ) …(1)
C1(t)=F(t)・cos(ωC・t+φ) …(2)
S1(t)=F(t)・sin(ωC・t+φ) …(3)
C2(t)=G・cosωSH・t …(4)
S2(t)=G・sinωSH・t …(5)
ここで、Gは定数である。
C3(t)=C1(t)・C2(t)−S1(t)・S2(t)
=G・F(t)・cos((ωC+ωSH)・t+φ) …(6)
C3(t)=C1(t)・C2(t)+S1(t)・S2(t)
=G・F(t)・cos((ωC−ωSH)・t+φ) …(7)
S3(t)=S1(t)・C2(t)+C1(t)・S2(t)
=G・F(t)・sin((ωC+ωSH)・t+φ) …(8)
S3(t)=S1(t)・C2(t)−C1(t)・S2(t)
=G・F(t)・sin((ωC−ωSH)・t+φ) …(9)
C4(t)=G・F’(t)・cos((ωC+ωSH)・t+φ) …(10)
S4(t)=G・F’(t)・sin((ωC+ωSH)・t+φ) …(11)
C4(t)=G・F’(t)・cos((ωC−ωSH)・t+φ) …(12)
S4(t)=G・F’(t)・sin((ωC−ωSH)・t+φ) …(13)
C5(t)=G・F”(t)・cos((ωC+ωSH)・t+φ) …(14)
S5(t)=G・F”(t)・sin((ωC+ωSH)・t+φ) …(15)
ここで、F”(t)=F(t)−F’(t)
C5(t)=G・F”(t)・cos((ωC−ωSH)・t+φ) …(16)
S5(t)=G・F”(t)・sin((ωC−ωSH)・t+φ) …(17)
C6(t)=(C4(t)・C2(t)+S4(t)・S2(t))/G2
=F’(t)・cos(ωC・t+φ) …(18)
S6(t)=(S4(t)・C2(t)−C4(t)・S2(t))/G2
=F’(t)・sin(ωC・t+φ) …(19)
C6(t)=(C4(t)・C2(t)−S4(t)・S2(t))/G2
=F’(t)・cos(ωC・t+φ) …(20)
S6(t)=(S4(t)・C2(t)+C4(t)・S2(t))/G2
=F’(t)・sin(ωC・t+φ) …(21)
次に、上記のように構成された妨害信号除去装置100Aにおける妨害信号除去動作について説明する。なお、以下の説明においては、信号源910からの信号C0には、図11(A)に示されるように、希望信号SGに加えて、妨害信号NZが含まれている場合に主に着目して説明する。
次に、本発明の第2実施形態を、図13〜図16を主に参照しつつ説明する。
図13に示されるように、本実施形態の妨害信号除去装置100Bは、上述した第1実施形態の妨害信号除去装置100Aと比べて、信号検出部120Aに代えて信号検出部120Bを備える点、及び、制御部130Aに代えて制御部130Bを備える点のみが異なっている。ここで、制御部130Bは、制御部130Aが、シフト周波数指定SFAにより必ず正のシフト周波数を指定し、シフト方向指定SD1,SD2によりシフト方向を指定するのに対して、シフト周波数指定SFBにより符号付のシフト周波数を指定することにより、シフト周波数及びシフト方向を指定するようになっている。
上記のように構成された妨害信号除去装置100Bでは、操作入力デバイス(不図示)からの周波数シフト量及びシフト方向の指令入力に従って、制御部130Bが、シフト周波数指定SFBにより、符号付のシフト角周波数ωSHを信号検出部120Bに送る。以後、上述の妨害信号除去装置100Aの場合と同様にして、妨害信号の除去動作を行う。
次に、本発明の第3実施形態を、図17及び図18を主に参照しつつ説明する。
図17に示されるように、本実施形態の妨害信号除去装置100Cは、上述した第1実施形態の妨害信号除去装置100Aと比べて、制御部130Aに代えて制御部130Cを備える点のみが異なっている。この制御部130Cは、検出部240による検出結果を考慮して、シフト角周波数ωSHを自動的に変更するようになっている。
上記のように構成された妨害信号除去装置100Cの動作について、上述した妨害信号除去装置100Aの動作と相違点である妨害信号除去装置100Cにおける妨害信号のピークの探索動作に主に着目して説明する。
次に、本発明の第4実施形態を、図19〜図24を主に参照しつつ説明する。
図19に示されるように、本実施形態の妨害信号除去装置100Dは、直交信号生成部110と、信号検出部120A1と、信号選択部1401と、信号検出部120A2と、信号選択部1402と、制御部130Dとを備えている。ここで、信号選択部1401及び信号選択部1402は、上述した第1及び第3実施形態における信号検出部140と全く同様に構成されている。
上記のように構成された妨害信号除去装置100Dでは、以下のようにして妨害信号の除去を行う。なお、以下の説明においては、信号源910からの信号C0には、図22(A)に示されるように、希望信号SGに加えて、高周波側に妨害信号NZHが含まれるとともに、低周波側に妨害信号NZLが存在している場合に主に着目して説明する。
本発明は、上記の第1〜第4実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
C0(t)=F1・cos(ω1・t+φ1)+F2・cos(ω2・t+φ2)+・・・
…(22)
S1(t)=F(t)・(−sin(ωC・t+φ)) …(23)
110 … 直交信号生成部(信号生成手段)
130A〜130E … 制御部(制御手段)
140,145 … 信号選択部(信号選択手段)
210 … 局部発振部(周波数シフト手段及び逆周波数シフト手段の一
部)
220A … シフト算出部(周波数シフト手段の一部)
230 … フィルタ部(信号検出手段の一部)
240 … 検出部(信号検出手段の一部)
250A … 逆シフト算出部(逆周波数シフト手段の一部)
Claims (14)
- 第1同相信号及び前記第1同相信号の直交信号である第1直交信号に関する周波数のシフト量である第1シフト周波数及び第1シフト方向に基づいて、前記第1同相信号の周波数成分の周波数が前記第1シフト方向に前記第1シフト周波数だけシフトされた第2同相信号、及び、前記第1直交信号の周波数成分の周波数が前記第1シフト方向に前記第1シフト周波数だけシフトされた第2直交信号を生成する第1周波数シフト手段と;
前記第2同相信号及び前記第2直交信号に含まれる予め定められた第1周波数範囲の信号成分を検出する第1信号検出手段と;
前記第1同相信号及び前記第1直交信号の対と、前記第2同相信号及び前記第2直交信号から前記第1周波数範囲の信号成分を除去した第3同相信号及び第3直交信号に対応する第4同相信号及び第4直交信号の対のいずれかを、第5同相信号及び第5直交信号として選択的に出力する第1信号選択手段と;
前記第1信号検出手段による検出手段に基づいて、前記第2同相信号及び前記第2直交信号の少なくとも一方の前記第1周波数範囲における妨害信号の有無の判定である第1判定を行い、前記第1判定の結果が肯定的であった場合には、前記第4同相信号及び前記第4直交信号の対の選択出力を前記第1信号選択手段に対して指令するとともに、前記第1判定の結果が否定的であった場合には、前記第1同相信号及び前記第1直交信号の対の選択出力を前記第1信号選択手段に対して指令する制御手段と;を備えることを特徴とする妨害信号除去装置。 - 前記第4同相信号及び前記第4直交信号は、前記第3同相信号及び前記第3直交信号そのものである、ことを特徴とする請求項1に記載の妨害信号除去装置。
- 前記第3同相信号の周波数成分の周波数を前記第1シフト方向の反対方向に前記第1シフト周波数だけシフトさせて前記第4同相信号を生成するとともに、前記第3直交信号の周波数成分の周波数を前記第1シフト方向の反対方向に前記第1シフト周波数だけシフトさせて前記4直交信号を生成する第1逆周波数シフト手段を更に備える、ことを特徴とする請求項1に記載の妨害信号除去装置。
- 前記制御手段は、前記第1周波数シフト手段に対して前記第1シフト周波数及び前記第1シフト方向を指定する、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の妨害信号除去装置。
- 前記制御手段は、前記第1信号検出手段による検出結果を考慮して、前記第1シフト周波数及び前記第1シフト方向を決定する、ことを特徴とする請求項4に記載の妨害信号除去装置。
- 前記第5同相信号及び前記第5直交信号に関する周波数のシフト量である第2シフト周波数及び第2シフト方向に基づいて、前記第5同相信号の周波数成分の周波数が前記第2シフト方向に前記第2シフト周波数だけシフトされた第6同相信号、及び、前記第5直交信号の周波数成分の周波数が前記第2シフト方向に前記第2シフト周波数だけシフトされた第6直交信号を生成する第2周波数シフト手段と;
前記第6同相信号及び前記第6直交信号に含まれる予め定められた第2周波数範囲の信号成分を検出する第2信号検出手段と;
前記第5同相信号及び前記第5直交信号の対と、前記第6同相信号及び前記第6直交信号から前記第2周波数範囲の信号成分を除去した第7同相信号及び第7直交信号に対応する第8同相信号及び第8直交信号の対のいずれかを選択的に出力する第2信号選択手段と;を更に備え、
前記制御手段は、前記第1信号検出手段による検出結果に加えて、前記第2信号検出手段による検出結果を考慮して、前記第2同相信号及び前記第2直交信号の少なくとも一方の前記第1周波数範囲、並びに、前記第6同相信号及び前記第6直交信号の少なくとも一方の前記第2周波数範囲における妨害信号の有無の判定である第2判定を行い、前記第2判定の結果に基づいて、前記第1信号選択手段及び前記第2信号選択手段に対して選択出力指令を発行する、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の妨害信号除去装置。 - 前記第1同相信号及び前記第1直交信号に関する周波数のシフト量である第2シフト周波数及び第2シフト方向に基づいて、前記第1同相信号の周波数成分の周波数が前記第2シフト方向に前記第2シフト周波数だけシフトされた第6同相信号、及び、前記第1直交信号の周波数成分の周波数が前記第2シフト方向に前記第2シフト周波数だけシフトされた第6直交信号を生成する第2周波数シフト手段と;
前記第6同相信号及び前記第6直交信号に含まれる予め定められた第2周波数範囲の信号成分を検出する第2信号検出手段と;を更に備え、
前記第1信号選択手段は、前記第1同相信号及び前記第1直交信号の対と、前記5同相信号及び前記第5直交信号の対とに、前記第6同相信号及び前記第6直交信号から前記第2周波数範囲の信号成分を除去した第7同相信号及び第7直交信号に対応する第8同相信号及び第8直交信号の対を加えた3つの信号対におけるいずれか1つの信号対を選択的に出力し、
前記制御手段は、前記第1信号検出手段による検出結果に加えて、前記第2信号検出手段による検出結果を考慮して、前記第2同相信号及び前記第2直交信号の少なくとも一方の前記第1周波数範囲、並びに、前記第6同相信号及び前記第6直交信号の少なくとも一方の前記第2周波数範囲における妨害信号の有無の判定である第2判定を行い、前記第2判定の結果に基づいて、前記第1信号選択手段に対して選択出力指令を発行する、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の妨害信号除去装置。 - 前記第8同相信号及び前記第8直交信号は、前記第7同相信号及び前記第7直交信号そのものである、ことを特徴とする請求項6又は7に記載の妨害信号除去装置。
- 前記第7同相信号の周波数成分の周波数を前記第2シフト方向の反対方向に前記第2シフト周波数だけシフトさせて前記第8同相信号を生成するとともに、前記第7直交信号の周波数成分の周波数を前記第2シフト方向の反対方向に前記第2シフト周波数だけシフトさせて前記8直交信号を生成する第2逆周波数シフト手段を更に備える、ことを特徴とする請求項6又は7に記載の妨害信号除去装置。
- 前記制御手段は、前記第2周波数シフト手段に対して前記第2シフト周波数及び前記第2シフト方向を指定する、ことを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の妨害信号除去装置。
- 前記制御手段は、前記第2信号検出手段による検出結果を考慮して、前記第2シフト周波数及び前記第2シフト方向を決定する、ことを特徴とする請求項10に記載の妨害信号除去装置。
- 外部からの入力信号から、前記第1同相信号及び前記第1直交信号を生成する信号生成手段を更に備える、ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の妨害信号除去装置。
- 前記信号生成手段は、前記第1同相信号を前記入力信号の同相信号として生成するとともに、前記第1直交信号を前記入力信号の直交信号として生成する、ことを特徴とする請求項12に記載の妨害信号除去装置。
- 第1同相信号及び前記第1同相信号の直交信号である第1直交信号に関する周波数のシフト量であるシフト周波数及びシフト方向に基づいて、前記第1同相信号の周波数成分の周波数が前記シフト方向に前記シフト周波数だけシフトされた第2同相信号、及び、前記第1直交信号の周波数成分の周波数が前記シフト方向に前記シフト周波数だけシフトされた第2直交信号を生成する周波数シフト工程と;
前記第2同相信号及び前記第2直交信号に含まれる予め定められた周波数範囲の信号成分を検出する信号検出工程と;
前記信号検出工程による検出工程に基づいて、前記第2同相信号及び前記第2直交信号の少なくとも一方の前記周波数範囲における妨害信号の有無の判定を行い、前記判定の結果が肯定的であった場合に、前記第2同相信号及び前記第2直交信号から前記周波数範囲の信号成分を除去した第3同相信号及び第3直交信号に対応する第4同相信号及び第4直交信号の対の選択出力を行う第1信号選択工程と;
前記判定の結果が否定的であった場合に、前記第1同相信号及び前記第1直交信号の対の選択出力を行う第2信号選択工程と;を備えることを特徴とする妨害信号除去方法。
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