JP2009049909A - 無線受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受信した無線周波数信号のＳＮ比の低下を防止しつつ、デジタル処理量を増加する無線受信装置を提供する。
【解決手段】ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、時刻ＴにおけるＧＰＳ信号のＳＮ比が所定の閾値より大きいＧＰＳ衛星の個数ｇ（Ｔ）を算出する（Ｓ３０２）。ＧＰＳ信号のＳＮ比が閾値より大きいＧＰＳ衛星の個数が時間経過により減少し、ｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）になるまで待機する（Ｓ３１０）。ｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）になった後、Ｔｃｈ時間経過後にすべてのＧＰＳ信号のＳＮ比が閾値以下に低下してｇ（Ｔ）＝０になるかを判定する（Ｓ３１４）。ｇ（Ｔ）＝０であれば、ノイズフラグをオンにしてデジタル処理部に出力する（Ｓ３１６）。デジタル処理部は、ノイズフラグがオンの場合、動作クロックの周波数を低減してデジタルノイズを低減する。デジタル処理部は、ノイズフラグがオフであれば周波数を変更せずにデジタル処理を実施する。
【選択図】図５

Description

本発明は、受信した無線周波数信号をデジタル処理する無線受信装置に関する。

従来、受信した無線周波数信号をデジタル信号に変換して復調しデジタル処理する無線受信装置が知られている。
このような無線受信装置においては、特許文献１に開示されているように、高周波の無線周波数信号を処理するアナログ部と、デジタル信号を処理するデジタル部とを接近して設置すると、デジタル部で発生するデジタルノイズがアナログ部に伝わるために、無線周波数信号の受信感度が低下しＳＮ比が低下するという問題が生じる。

そこで、特許文献２では、受信した無線周波数のＧＰＳ衛星信号から中間周波数のＧＰＳ衛星信号を生成し、ＧＰＳ衛星信号を復調してＧＰＳデータを取得する無線手段およびデータ取得手段が動作中のとき、ＧＰＳデータを演算する取得データ演算手段の動作を停止する。

これにより、特許文献２では、無線手段およびデータ取得手段が動作中のときに、デジタル処理を実施する取得データ演算手段からデジタルノイズが発生することを防止し、デジタルノイズによるＧＰＳ信号の受信感度の低下を防止しようとしている。
特表２００７−５０６３６３号公報 特開２００１−１５９６７３号公報

しかしながら、取得データ演算手段が動作中であっても、取得データ演算手段からデジタルノイズが発生しないか、デジタルノイズが発生してもＧＰＳ衛星信号の受信感度を低下させる度合いが小さいために、所望の受信感度を確保できる場合がある。このような場合に取得データ演算手段のデジタル処理を停止すると、取得データ演算手段による演算処理量が不必要に低下し、処理効率が低下するという問題が生じる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、受信した無線周波数信号のＳＮ比の低下を防止しつつ、デジタル処理量を増加する無線受信装置を提供することを目的とする。

請求項１から７に記載の発明によると、受信した無線周波数信号のＳＮ比に基づいて、デジタル信号に変換された無線周波数信号をデジタル処理する動作モードを切り替え、デジタル処理により発生するデジタルノイズを制御する。

これにより、デジタル処理手段は、無線周波数信号のＳＮ比に応じて適切な動作モードを選択できる。
例えば、ＳＮ比が高い場合には、デジタル処理手段は、デジタル処理によりデジタルノイズが発生しても無線周波数信号の感度が良好であると判断し、無線処理手段が動作中であってもデジタル処理を実施する。一方、ＳＮ比が低い場合には、デジタル処理手段は、デジタル処理により発生するデジタルノイズを低減する動作モードを選択し、ＳＮ比の低下を防止する。

このように、受信した無線周波数信号のＳＮ比に基づいてデジタル処理の動作モードを切り替えることにより、受信した無線周波信号のＳＮ比に関わらず無線処理手段の動作中にデジタル処理手段のデジタル処理を停止する場合に比べ、ＳＮ比の低下を防止しつつデジタル処理量を増加できる。

請求項２に記載の発明によると、無線周波数信号のＳＮ比が所定値以下の場合、ＳＮ比の低下原因がデジタルノイズであるかを判定し、ＳＮ比の低下原因がデジタルノイズの場合、デジタル処理手段は動作モードを切り替えてデジタルノイズを低減する。

このように、ＳＮ比の低下原因がデジタルノイズであるかを判定することにより、無線周波数信号のＳＮ比の低下原因がデジタルノイズではない場合、不必要に動作モードを切り替えてデジタルノイズを低減することを防止できる。

請求項３に記載の発明によると、複数のチャネルから受信した同じ周波数の無線周波数信号のＳＮ比がすべて同時に所定値以下に低下すると、低下判定手段は、ＳＮ比の低下原因がデジタルノイズであると判定する。

複数のチャネルから受信する無線周波数信号の周波数が同じであれば、デジタル処理手段が発生するデジタルノイズにより無線周波数信号のＳＮ比が低下する場合、複数のチャネルから受信する同じ周波数の無線周波数信号のＳＮ比はすべて同時に低下する。この場合、デジタル処理手段は、デジタルノイズを低減する動作モードに切り替え、無線周波数信号のＳＮ比の低減を防止すればよい。

これに対し、例えば、無線受信装置が移動しており無線周波数信号を遮断する遮蔽物に隠れる場合、異なる位置に存在する複数の送信元から送信される無線周波数信号は、無線受信装置の移動に伴い異なる時間にばらばらに遮蔽物に遮蔽される。その結果、無線周波数信号のＳＮ比は、異なる時間にばらばらに低下する。

したがって、複数のチャネルから受信する同じ周波数の無線周波数信号のＳＮ比が異なる時間にばらばらに低下する場合、ＳＮ比の低下は、無線受信装置に設置されているデジタル処理手段のデジタルノイズの影響ではなく、他の外部環境の影響のためであると考えられる。それ故、複数のチャネルから受信する同じ周波数の無線周波数信号のＳＮ比が異なる時間にばらばらに低下する場合には、無線周波数信号のＳＮ比が低下しても、デジタル処理手段はデジタルノイズを低減する動作モードに切り替える必要はない。

このように請求項３に記載の発明によると、複数のチャネルから受信した同じ周波数の無線周波数信号のＳＮ比がすべて同時に所定値以下に低下するかを低下判定手段が判定することにより、デジタル処理手段は各チャネルのＳＮ比に基づいて適切に動作モードを切り替えることができる。

請求項４に記載の発明によると、同じ送信元から受信した複数の周波数の無線周波数信号のうち一部の周波数の無線周波数信号のＳＮ比が所定値以下に低下すると、低下判定手段は、ＳＮ比の低下原因がデジタルノイズであると判定する。

デジタル処理手段が発生するデジタルノイズによりＳＮ比が所定値以下に低下する無線周波数信号の周波数は、発生したデジタルノイズの周波数と同じか、その高調波および低調波、またはこれら周波数の近傍である。その他の周波数の無線周波数信号のＳＮ比は、デジタル処理手段からデジタルノイズが発生しても所定値以下に低下しない。

したがって、複数の周波数の無線周波数信号のうち一部の周波数の無線周波数信号のＳＮ比だけが低下する場合は、デジタル処理手段のデジタル処理により発生するデジタルノイズが原因であると考えられる。

これに対し、例えば、無線受信装置が移動しており、無線周波数信号を遮断する遮蔽物に隠れる場合、同じ送信元から受信する複数の周波数の無線周波数信号のＳＮ比はすべて同時に低下する。この場合には、無線周波数信号のＳＮ比の低下は、同じ無線受信装置に設置されているデジタル処理手段のデジタルノイズの影響ではなく、他の外部環境の影響のためであると考えられる。したがって、無線周波数信号のＳＮ比が低下しても、デジタル処理手段は発生するデジタルノイズ量が低減する動作モードに切り替える必要はない。

このように、請求項４に記載の発明によると、同じ送信元から受信した複数の周波数の無線周波数信号のうち一部の周波数の無線周波数信号のＳＮ比が所定値以下に低下するかを低下判定手段が判定することにより、デジタル処理手段は同じ送信元から受信する複数の周波数の無線周波数信号のＳＮ比に基づいて適切に動作モードを切り替えることができる。

請求項５に記載の発明によると、デジタル処理手段は、ＳＮ比が所定値よりも高い範囲であれば、動作クロックの周波数を増加する。
これにより、デジタル処理手段は、無線受信装置の動作中に、無線周波数信号のＳＮ比の変化に応じて極力動作クロックの周波数を増加することにより、デジタル処理量を増加できる。

請求項６に記載の発明によると、デジタル処理手段は、動作クロックの周波数を変更することにより動作モードを切り替える。
動作クロックの周波数の切り替えは、基本クロックを分周することにより容易に切り替えることができる。

請求項７に記載の発明のように、デジタル処理手段はデジタル処理量を変更することにより動作モードを切り替える。
例えば、デジタル処理手段は、デジタル処理のうち優先順位の低い処理を一旦停止することにより、容易にデジタル処理量を低減できる。

尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（無線受信装置１０）
本発明の一実施形態による無線受信装置のブロック図を図１に示す。本実施形態では、ＧＰＳ用の無線受信装置１０について説明する。

無線受信装置１０は、無線処理部２０およびデジタル処理部３０を有し、ＬＳＩで構成されている。無線処理部２０は、送信元であるＧＰＳ衛星が送信する無線周波数のＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号をＡＤ変換した後、復調してＧＰＳデータを取り出す。デジタル処理部３０は、ＧＰＳデータを含むデジタル信号をデジタル処理し、無線受信装置１０の現在位置を算出する。デジタル処理部３０は、ＧＰＳデータ以外に、他のデジタル信号のデジタル処理も実施する。

無線処理部２０は、無線周波数（Radio Frequency:ＲＦ）部２２、ＡＤ変換（Analog to Digital Converter:ＡＤＣ）部２４、ベースバンド(Base Band)部２６、ＳＮ比（Signal to Noise Ratio:ＳＮＲ）計算部２８、および図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリ等から構成されている。ＲＦ部２２、ＡＤＣ部２４およびベースバンド部２６は、特許請求の範囲に記載した無線処理手段を構成している。ＳＮ比計算部２８は、ＳＮ比検出手段、ＳＮ比判定手段、低下判定手段を構成している。

ＲＦ部２２は、ＧＰＳ衛星が送信するＧＰＳ信号をアンテナ（図３参照）２で受信し、受信したＧＰＳ信号と局部発振信号とをミキシングして中間周波数のＧＰＳ信号を生成する。

ＡＤＣ部２４は、中間周波数のＧＰＳ信号をＡＤ変換し、ベースバンド部２６に出力する。ベースバンド部２６は、ＡＤ変換されたＧＰＳ信号を各ＧＰＳ衛星に固有な疑似雑音符号により逆拡散し、図２に示すベースバンドとしてのＧＰＳデータを取り出す。図２において、Ｓは復調されたＧＰＳデータの電力のピークを表し、Ｎは復調されたＧＰＳデータに含まれるノイズを表している。

図３に示すように、ベースバンド部２６は、ｎ個の衛星から受信しＡＤ変換されたＧＰＳ信号に対し、疑似雑音符号を１チップずつずらしながら積分してＧＰＳ信号と疑似雑音符号との相関を測定することにより、ＧＰＳ信号と疑似雑音符号との位相を合わせてＧＰＳ信号を復調しＧＰＳデータを取り出す。ベースバンド部２６には、疑似雑音符号によりＧＰＳ信号を復調してＧＰＳデータを取り出す公知の相関器が搭載されている。

ＳＮ比計算部２８は、無線処理部２０のＲＯＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置に記憶されている制御プログラムにより、ベースバンド部２６でＧＰＳ信号から取り出した各衛星のＧＰＳデータのＳＮ比を計算するとともに、ＳＮ比の低下原因がデジタルノイズであるかを判定する。

ＳＮ比計算部２８は、一定時間毎、例えば１ｍｓｅｃ毎にＳＮ比を計算する。復調された相関の高い箇所（図２のＳで示す）の電力がデジタルノイズ等の影響で低下すると、ＳＮ比は低下する。ＳＮ比計算部は、図２のＳで示すレベルが閾値以下であるか、つまりＳＮ比が所定値以下であるかを判定し、ノイズフラグのオン、オフ等によりＳＮ比の判定結果をデジタル処理部３０に出力する。

デジタル処理手段を構成するデジタル処理部３０は、ＣＰＵ３２、デジタル回路３４、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリ等で構成されている。

ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置に記憶されている制御プログラムにより、デジタル信号をソフトウェア処理するとともに、デジタル回路３４を制御してデジタル信号をハードウェア処理する。以下、ＣＰＵ３２およびデジタル回路３４によるデジタル信号のソフトウェア処理およびハードウェア処理をあわせてデジタル処理という。ＣＰＵ３２およびデジタル回路３４は、ＧＰＳデータのデジタル処理以外の他のデジタル処理も実施する。

デジタル回路３４は、ＣＰＵ３２による制御、または回路ロジックでデジタル信号を処理する。
次に、ＧＰＳデータのＳＮ比に基づき、デジタル処理部３０の動作モードを切り替えてデジタル処理部３０で発生するデジタルノイズを制御する処理について説明する。尚、図５、７、９において「Ｓ」はステップを表している。

（ＳＮ比低下原因）
ＧＰＳデータのＳＮ比の低下原因として、次の２点が主に考えられる。
（１）デジタルノイズ
無線受信装置１０内のデジタル処理部３０で発生するデジタルノイズが無線処理部２０に回り込み、ＳＮ比が低減する。

（２）無線受信装置１０が移動することにより、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を遮断するトンネル等の遮蔽物に無線受信装置１０が覆われて受信感度が低下する。つまり、無線受信装置１０内のデジタル処理部３０で発生するデジタルノイズではなく、外部環境によりＳＮ比が低下する。

（複数チャネルのＳＮ比）
次に、ｎ個の異なるＧＰＳ衛星から受信するＧＰＳ信号のＳＮ比の低下について説明する。

ｎ個のチャネルから受信したｎ個のＧＰＳ信号の各受信信号をｃｈ（ｋ）（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）とすると、デジタルノイズによりＳＮ比が所定の閾値以下に低下する場合には、同じ周波数のｃｈ（ｋ）のＳＮ比がすべて同時に低下する。つまり、図４の（Ａ）に示すように、最初にＳＮ比が低下したｃｈ（ａ：ａ＝１、２、・・・、ｎ）の低下時刻をＴｍｉｎ、最後にＳＮ比が低下したｃｈ（ｂ：ｂ＝１、２、・・・、ｎ、ただしａ≠ｂ）の低下時刻をＴｍａｘ、所定時間をＴｃｈとすると、デジタルノイズによりＳＮ比が低下する場合には、Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ＜Ｔｃｈである。ＳＮ比計算部２８によるＳＮ比の計算間隔が１ｍｓｅｃ程度であるため、Ｔｃｈは数ｍｓｅｃに設定されている。

一方、トンネル等の遮蔽物に覆われ受信感度が低下する場合、無線受信装置１０とＧＰＳ衛星と遮蔽物との位置関係から、同じ周波数のすべてのｃｈ（ｋ）のＳＮ比が低下するにはＴｃｈ以上の時間を要する。つまり、図４の（Ｂ）に示すように、Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ≧Ｔｃｈである。

ＳＮ比計算部２８は、複数のチャネルから受信した同じ周波数のＧＰＳ信号についてＳＮ比の低下時間を判定することにより、ＳＮ比が所定値以下に低下する低下原因がデジタル処理部３０のデジタルノイズであるか、外部環境であるかを判定できる。ＳＮ比計算部２８は、ＳＮ比の低下原因がデジタル処理部３０のデジタルノイズである場合、ノイズフラグをオンにしてデジタル処理部３０に出力する。

デジタル処理部３０のＣＰＵ３２は、ノイズフラグがオンの場合、デジタル処理部３０の動作クロックの周波数を低減するか、優先順位の低いデジタル処理を停止することにより、動作モードを切り替えてデジタル処理量を低減しデジタルノイズを低減する。デジタル処理部３０のデジタルノイズを低減することにより、ＧＰＳ信号のＳＮ比の低下を防止できる。

また、デジタル処理部３０のＣＰＵ３２は、ノイズフラグがオフの場合、ＳＮ比の低下原因はデジタル処理部３０のデジタルノイズではないと判断する。そして、デジタル処理部３０は、無線処理部２０が動作中であっても、デジタル処理部３０の動作クロックの周波数を低減することなくデジタル処理を実施する。これにより、デジタル処理部３０のデジタル処理量を極力増加できる。

ＣＰＵ３２は、動作クロックの周波数を低減する代わりに、動作クロックの周波数を増加してもよい。ＣＰＵ３２は、デジタルノイズを低減するために動作クロックの周波数を増減する場合、無線処理部２０で受信するＧＰＳ信号の高調波および低調波以外の周波数に動作クロックを設定する。

（複数チャネルのＳＮ比判定ルーチン）
次に、前述した複数チャネルのＳＮ比を判定するＳＮ比判定ルーチンを図５に示す。図５に示す制御プログラムは、無線処理部２０のＲＯＭまたはフラッシメモリ等の記憶装置に記憶されている。図５に示す複数チャネルのＳＮ比判定ルーチンは、無線受信装置１０の電源がオンされてから常時実行される。図５に示すルーチンにおけるＳＮ比の判定は、各チャネルからそれぞれ受信する同じ周波数のＧＰＳ信号毎に実施される。

Ｓ３００においてＳＮ比計算部２８は、ノイズフラグを０にセットする。そして、Ｓ３０２においてＳＮ比計算部２８は、ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、時刻Ｔにおけるｃｈ（ｋ）のＳＮ比が所定の閾値より大きいＧＰＳ衛星の個数ｇ（Ｔ）を算出する。

ｇ（Ｔ）が０であるとＳＮ比の判定ができないので、Ｓ３０４においてＳＮ比計算部２８はｇ（Ｔ）＞０になるまで待機する。ｇ（Ｔ）＞０になると、Ｓ３０６においてＳＮ比計算部２８は、ノイズフラグを０にセットする。

次に、ｇ（Ｔ）が１個だけではＳＮ比の低下時刻の判定ができないので、Ｓ３０８においてＳＮ比計算部２８は、ｇ（Ｔ）＞１になるまで待機する。ｇ（Ｔ）＞１になると、Ｓ３１０においてＳＮ比計算部２８は、ｃｈ（ｋ）のＳＮ比が閾値より大きいＧＰＳ衛星の個数が時間経過により減少するまで、つまりｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）になるまで待機する。

ｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）になると、Ｓ３１２においてＳＮ比計算部２８は、数ｍｓｅｃ程度の長さであるＴｃｈ時間待機する。そして、Ｓ３１４においてＳＮ比計算部２８は、Ｔｃｈ時間経過後にすべてのｃｈ（ｋ）のＳＮ比が閾値以下に低下しｇ（Ｔ）＝０になったかを判定する。

Ｔｃｈ時間経過後にｇ（Ｔ）＝０になれば、ＳＮ比の低下原因がデジタル処理部３０のデジタルノイズであると判断し、Ｓ３１６においてＳＮ比計算部２８は、ノイズフラグをオンにしてデジタル処理部３０に出力し、Ｓ３０４に処理を移行する。

Ｓ３１４においてＴｃｈ時間経過後にｇ（Ｔ）＝０にならなければ、ＳＮ比の低下原因がデジタル処理部３０のデジタルノイズではないと判断し、ＳＮ比計算部２８はＳ３０８に処理を移行する。

デジタル処理部３０は、ノイズフラグがオンになると、動作クロックの周波数を低減するか、優先順位の低いデジタル処理を停止してデジタル処理量を低減してデジタル処理の動作モードを切り替えることにより、デジタルノイズを低減する。デジタル処理部３０は、ノイズフラグがオフであれば動作クロックの周波数を低減せず同じ周波数でデジタル処理を実施する。

以上説明したように、複数のチャネルから受信した同じ周波数のＧＰＳ信号のＳＮ比がすべて同時に所定値以下に低下するかをＳＮ比計算部２８が判定することにより、デジタル処理部３０は各チャネルのＳＮ比に基づいて適切にデジタル処理の動作モードを切り替えることができる。

（複数周波数のＳＮ比）
次に、一つの同じＧＰＳ衛星から受信する複数の異なる周波数のＧＰＳ信号におけるＳＮ比の低下について説明する。

１個のＧＰＳ衛星から送信される複数の周波数のＧＰＳ信号を受信する無線受信装置１０において、デジタルノイズによりＳＮ比が低下する場合には、ある一部の周波数のＧＰＳ信号のＳＮ比だけがデジタルノイズにより低下し、他の周波数のＧＰＳ信号のＳＮ比は低下しない。

つまり、図６の（Ａ）に示すように、最初にＳＮ比が低下した周波数のＧＰＳ信号ｆ（ａ：ａ＝１、２、・・・、ｎ）の低下時刻をＴｍｉｎとし、その他の周波数のＧＰＳ信号ｆ（ｂ：ｂ＝１、２、・・・、ｎ、ただしａ≠ｂ）のＳＮ比が所定時間Ｔｆ以内に低下しなければ、ＳＮ比の低下がデジタル処理部３０のデジタルノイズであると判断できる。Ｔｆは数ｍｓｅｃに設定されている。

一方、トンネル等の遮蔽物に無線受信装置１０が覆われ受信感度が低下する場合には、すべてのｆ（ｋ）のＳＮ比がＴｆ以内に低下する。つまり、図６の（Ｂ）に示すように、Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ≦Ｔｆである。

ＳＮ比計算部２８は、複数の周波数の受信信号のＳＮ比の低下時間を判定することにより、ＳＮ比の低下原因がデジタル処理部３０のデジタルノイズであるかを判定する。
（複数周波数のＳＮ比判定ルーチン）
次に、前述した複数周波数のＳＮ比を判定するＳＮ比判定ルーチンを図７に示す。図７に示す制御プログラムは、無線処理部２０のＲＯＭまたはフラッシメモリ等の記憶装置に記憶されている。図７に示す複数周波数のＳＮ比判定ルーチンは、無線受信装置１０の電源がオンされてから常時実行される。

Ｓ３２０においてＳＮ比計算部２８は、ノイズフラグを０にセットする。そして、Ｓ３２２においてＳＮ比計算部２８は、１個のＧＰＳ衛星から受信するｎ個の周波数のうち、時刻ＴにおいてＳＮ比が所定の閾値より大きい周波数の個数ｇ（Ｔ）を算出する。

Ｓ３２４においてＳＮ比計算部２８は、ｎ個の周波数のＳＮ比がすべて閾値より大きくなるまで待機する。ｇ（Ｔ）＝ｎになると、Ｓ３２６においてＳＮ比計算部２８は、ノイズフラグを０にセットする。

次に、Ｓ３２８においてＳＮ比計算部２８は、ｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）になるまで待機する。つまり、Ｓ３２８においてＳＮ比計算部２８は、ｎ個の周波数のうちの一部の周波数のＳＮ比が閾値以下になるまで待機する。ｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）になると、Ｓ３３０においてＳＮ比計算部２８は、Ｔｆ時間待機する。

そして、Ｓ３３２においてＳＮ比計算部２８は、ｇ（Ｔ）＝０またはｇ（Ｔ）＝ｎであるかを判定する。つまり、Ｓ３３２においてＳＮ比計算部２８は、ｎ個の周波数のＳＮ比がすべて閾値以下になるか、ｎ個の周波数のＳＮ比がすべて閾値より大きくなるかを判定する。

ＳＮ比計算部２８は、Ｔｆ時間経過後にｇ（Ｔ）＝０またはｇ（Ｔ）＝ｎになれば、トンネル等の遮蔽物に無線受信装置１０が覆われ受信感度が低下したか、トンネル等の遮蔽物から無線受信装置１０が抜け出して受信感度が上昇したと判断し、Ｓ３２８に処理を移行する。つまり、ＳＮ比計算部２８は、Ｓ３２８においてｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）となった原因がデジタル処理部３０のデジタルノイズではないと判断する。

一方、ＳＮ比計算部２８は、Ｓ３３２においてｇ（Ｔ）＝０またはｇ（Ｔ）＝ｎのどちらでもなければ、Ｓ３２８においてｇ（Ｔ−１）＞ｇ（Ｔ）となった原因がデジタル処理部３０で発生するデジタルノイズであると判断する。そして、Ｓ３３４においてＳＮ比計算部２８は、ノイズフラグをオンにしてデジタル処理部３０に出力し、Ｓ３２４に処理を移行する。

デジタル処理部３０のＣＰＵ３２は、ノイズフラグがオンの場合、動作クロックの周波数を低減するか、優先順位の低いデジタル処理を停止してデジタル処理量を低減することにより、デジタルノイズを低減する。デジタル処理部３０のデジタルノイズを低減することにより、ＧＰＳ信号のＳＮ比の低下を防止できる。

また、デジタル処理部３０のＣＰＵ３２は、ノイズフラグがオフの場合、ＳＮ比の低下原因はデジタル処理部３０のデジタルノイズではないと判断する。そして、デジタル処理部３０は、無線処理部２０が動作中であっても、デジタル処理部３０の動作クロックの周波数を低減することなくデジタル処理を実施する。これにより、デジタル処理部３０のデジタル処理量を極力増加できる。

以上説明したように、同じＧＰＳ衛星から受信した複数の周波数のＧＰＳ信号のうち一部の周波数のＧＰＳ信号のＳＮ比が所定値以下に低下するかをＳＮ比計算部２８が判定することにより、デジタル処理部３０は複数の周波数のＧＰＳ信号のＳＮ比に基づいて適切にデジタル処理の動作モードを切り替えることができる。

（周波数のダイナミック処理）
ＳＮ比の低下は、前述したようにデジタル処理部３０が原因の場合もあるし、遮蔽物等の外部環境が原因の場合もある。そして、受信感度の高い外部環境においては、デジタル処理部３０の動作クロックの周波数が上昇してデジタルノイズが増加しても、ＳＮ比が所定の閾値以下に低下しないこともある。

そこで、図８に示すように、ＧＰＳデータのＳＮ比が閾値よりも大きい場合には動作クロックの周波数を増加してデジタル処理量を増加し、ＧＰＳデータのＳＮ比が低下し閾値以下になると動作クロックの周波数を低減してデジタルノイズを低減することが考えられる。

また、ＧＰＳデータのＳＮ比が閾値よりも大きいＧＰＳ衛星の個数が所定個数よりも多い場合には動作クロックの周波数を増加してデジタル処理量を増加し、ＧＰＳデータのＳＮ比が閾値以下になるＧＰＳ衛星の個数が所定個数以下の場合には動作クロックの周波数を低減してデジタルノイズを低減することが考えられる。

このように、ＧＰＳ信号のＳＮ比の変化に応じてダイナミックにデジタル処理部３０の動作クロックの周波数を増減することが考えられる。
（周波数処理ルーチン）
次に、前述したＧＰＳ信号のＳＮ比の変化に応じてデジタル処理部３０の動作クロックの周波数をダイナミックに増減する周波数処理ルーチンについて、図９に基づいて説明する。図９に示す制御プログラムは、デジタル処理部３０のＲＯＭまたはフラッシメモリ等の記憶装置に記憶されている。周波数処理ルーチンは無線受信装置１０の電源がオンされてから常時実行される。図９においてｇ（Ｔ）は、時刻ＴにおいてＧＰＳデータのＳＮ比が閾値よりも大きいＧＰＳ衛星の個数を表し、Ｋは衛星の所定個数を表している。デジタル処理部３０のＣＰＵ３２は、無線処理部２０からｇ（Ｔ）の値を取得する。

Ｓ３４０においてＣＰＵ３２は、ｇ（Ｔ）＞Ｋであるかを判定する。ＣＰＵ３２は、ｇ（Ｔ）＞Ｋであれば受信感度が良いと判断しＳ３４２に処理を移行する。一方、ｇ（Ｔ）＞Ｋでなければ、ＣＰＵ３２は受信感度が悪いと判断しＳ３４６に処理を移行する。

Ｓ３４２においてＣＰＵ３２は、デジタル処理部３０の動作クロックの周波数が最高周波数であるかを判定する。ＣＰＵ３２は、動作クロックが最高周波数であれば、これ以上周波数を増加できないのでＳ３４６に処理を移行する。一方、最高周波数でなければ、Ｓ３４４においてＣＰＵ３２は動作クロックの周波数を１段階増加し、Ｓ３４６に処理を移行する。

Ｓ３４６においてＣＰＵ３２は、ｇ（Ｔ）≦Ｋであるかを判定する。ｇ（Ｔ）≦Ｋでなければ、ＣＰＵ３２は受信感度が良いと判断し、周波数を増加できるかを判定するためにＳ３４２に処理を移行する。

Ｓ３４６においてｇ（Ｔ）≦Ｋであれば、ＣＰＵ３２は受信感度が悪いと判断する。そしてＳ３４８においてＣＰＵ３２は、デジタル処理部３０の動作クロックの周波数が最低周波数であるかを判定する。ＣＰＵ３２は、動作クロックが最低周波数であれば、これ以上周波数を低減できないのでＳ３５２に処理を移行する。一方、最低周波数でなければ、Ｓ３５０においてＣＰＵ３２は動作クロックの周波数を１段階低減する。

そして、Ｓ３５２においてＣＰＵ３２は、ｇ（Ｔ）＞Ｋであるかを判定する。ＣＰＵ３２は、ｇ（Ｔ）＞Ｋであれば受信感度が良いと判断し、周波数を増加できるかを判定するためにＳ３４２に処理を移行する。一方、ｇ（Ｔ）＞Ｋでなければ、ＣＰＵ３２は受信感度が悪いと判断し、周波数を低減できるかを判定するためにＳ３４８に処理を移行する。

以上説明したように、ＳＮ比計算部２８が計算したＧＰＳ信号のＳＮ比の変化に応じ、ＣＰＵ３２は無線受信装置１０の動作中にダイナミックにデジタル処理の動作モードを切り替える。これにより、ＧＰＳ信号のＳＮ比の変化に応じて、ＳＮ比の低下を防止しつつデジタル処理量を極力増加することができる。

［他の実施形態］
以上説明した上記実施形態では、ＧＰＳ信号のＳＮ比が所定値以下の場合、デジタル処理部３０の動作クロックの周波数を低減してデジタルノイズを低減した。これに対し、デジタル処理部３０のデジタル処理を停止してデジタル処理部３０のデジタルノイズを低減してもよい。

また、上記実施形態では、ＧＰＳ用の無線受信装置について説明した。これ以外にも、受信した無線周波数信号をデジタル変換し復調した後にデジタル処理する無線受信装置であれば、ＧＰＳ用に限らず、例えば複数の基地局から無線周波数信号を受信する携帯電話、複数のアクセスポイントから無線周波数信号を受信する無線ＬＡＮ端末等に本発明を適用してもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

一実施形態による無線受信装置を示すブロック図。 復調されたＧＰＳデータを示す説明図。 ＧＰＳ信号の復調を示す説明図。 複数チャネルの受信状態を説明する説明図。 複数チャネルのＳＮ比判定ルーチンを示すフローチャート。 複数周波数の受信状態を説明する説明図。 複数周波数のＳＮ比判定ルーチンを示すフローチャート。 ＳＮ比と動作クロック周波数との関係を示すタイムチャート。 周波数処理ルーチンを示すフローチャート。

符号の説明

２：受信アンテナ、１０：無線受信装置、２０：無線処理部、２２：ＲＦ部（無線処理手段）、２４：ＡＤＣ部（無線処理手段）、２６：ベースバンド部（無線処理手段）、２８：ＳＮ比計算部（ＳＮ比検出手段、ＳＮ比判定手段、低下判定手段）、３０：デジタル処理部（デジタル処理手段）、３２：ＣＰＵ、３４：デジタル回路

Claims (7)

1. 無線周波数信号を受信し、受信した前記無線周波数信号をデジタル信号に変換し復調する無線処理手段と、
   前記無線周波数信号のＳＮ比を検出するＳＮ比検出手段と、
   デジタル信号に変換された前記無線周波数信号を少なくとも含むデジタル信号をデジタル処理し、前記ＳＮ比に基づいて前記デジタル処理の動作モードを切り替えて前記デジタル処理により発生するデジタルノイズを制御するデジタル処理手段と、
   を備えることを特徴とする無線受信装置。
2. 前記ＳＮ比検出手段が検出した前記ＳＮ比が所定値以下であるかを判定するＳＮ比判定手段と、
   前記ＳＮ比が前記所定値以下の場合、前記ＳＮ比の低下原因が前記デジタルノイズであるかを判定する低下判定手段と、
   をさらに備え、
   前記ＳＮ比の低下原因が前記デジタルノイズの場合、前記デジタル処理手段は前記動作モードを切り替えて前記デジタルノイズを低減することを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
3. 前記低下判定手段は、複数のチャネルから受信した同じ周波数の前記無線周波数信号の前記ＳＮ比がすべて同時に前記所定値以下に低下すると、前記ＳＮ比の低下原因が前記デジタルノイズであると判定することを特徴とする請求項２に記載の無線受信装置。
4. 前記低下判定手段は、同じ送信元から受信した複数の周波数の前記無線周波数信号のうち一部の周波数の前記ＳＮ比が前記所定値以下に低下すると、前記ＳＮ比の低下原因が前記デジタルノイズであると判定することを特徴とする請求項２または３に記載の無線受信装置。
5. 前記ＳＮ比検出手段が検出した前記ＳＮ比が所定値以下であるかを判定するＳＮ比判定手段をさらに備え、
   前記デジタル処理手段は、前記ＳＮ比が前記所定値よりも高い範囲であれば、前記デジタル処理手段の動作クロックの周波数を増加することにより前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
6. 前記デジタル処理手段は、前記デジタル処理手段の動作クロックの周波数を変更することにより前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の無線受信装置。
7. 前記デジタル処理手段は、前記デジタル処理の処理量を変更することにより前記動作モードを切り替えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の無線受信装置。

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