JP2010178227A - ラジオ受信機、該受信機に内蔵された混信除去回路、及び該混信除去回路を用いた混信除去方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラジオ受信機のIF信号に含まれる希望局の上下の隣接局による混信成分を除去し、混信のない復調出力を得る。
【解決手段】フロントエンド3からのIF信号をデジタル変換後に、3つの同期検波回路5,25,35で検波して、希望局のUSBとLSBを生成すると共に、希望局の上側の隣接妨害局のUSBと希望局の下側隣接妨害局のLSBを生成し、希望局のUSBから上側の隣接妨害局のUSBを減算して、希望局のUSBに含まれる上側の隣接妨害局の成分を除去し、希望局のLSBから下側の隣接妨害局のLSBを減算して、希望局のLSBに含まれる下側の隣接妨害局の成分を除去することにより、隣接局による混信のない希望局の音声信号を生成することができるラジオ受信機である。
【選択図】図4
【解決手段】フロントエンド3からのIF信号をデジタル変換後に、3つの同期検波回路5,25,35で検波して、希望局のUSBとLSBを生成すると共に、希望局の上側の隣接妨害局のUSBと希望局の下側隣接妨害局のLSBを生成し、希望局のUSBから上側の隣接妨害局のUSBを減算して、希望局のUSBに含まれる上側の隣接妨害局の成分を除去し、希望局のLSBから下側の隣接妨害局のLSBを減算して、希望局のLSBに含まれる下側の隣接妨害局の成分を除去することにより、隣接局による混信のない希望局の音声信号を生成することができるラジオ受信機である。
【選択図】図4
Description
本発明はラジオ受信機、該受信機に内蔵された混信除去回路、及び該混信除去回路を用いた混信除去方法に関し、特に、同期検波を行うAMラジオ放送等の電波を受信するラジオ受信機であって、希望局の同期検波回路、希望局の上側隣接局の同期検波回路、及び下側隣接局の同期検波回路を用いて同期検波をそれぞれ行い、希望局に対して上側帯波または下側帯波が混信している場合でも混信成分を除去するようにして、隣接局の妨害を回避できるラジオ受信機、該受信機に内蔵された混信除去回路、及び該混信除去回路を用いた混信除去方法に関する。
従来、振幅変調(以後AMという)によるラジオ放送を受信するラジオ受信機であるAMチューナでは、放送局からの信号とチューナに内蔵した局部発振回路で生成した信号とを合成して中間周波数を作り、この中間周波数(以後IFという)を増幅、復調するスーパーヘテロダイン方式が使用されている。そして、このようなスーパーヘテロダイン方式のAMチューナでは、同期検波を用いることによりラジオ放送の復調(検波)性能を高めている。
ところで、AM放送では、希望受信局の周波数帯の近くに隣接局があると、この隣接局の放送が受信されてノイズになることが多いという問題点がある。このような隣接局によるノイズは希望受信局の信号から除去すべきであり、方絡線検波を行っている特許文献1に開示の技術では、隣接局が含まれているAM信号のIF信号に対して、混信していない方の信号を取り出して検波を行っている。
また、隣接局が含まれているAM信号のIF信号に対して、上側帯波(以後USBという)部分と下側帯波(以後LSBという)部分を復調してUSB信号とLSB信号とを発生させ、次いでUSB信号とLSB信号のノイズ電力を測定してUSB信号とLSB信号に重み付けを行い、USB信号とLSB信号の合成割合を重み付けに基づいて変更してノイズを除去する技術が特許文献2に開示されている。
更に、FM放送において混信妨害のキャンセルをする特許文献3に開示の技術では、混信した信号を受信したときに、希望波成分と妨害波成分を含んだ合成信号を生成し、合成信号から妨害波成分を除去して希望波信号を検出する信号検出方法を実行している。
ところが、特許文献1、2に開示の技術では、AM信号の上側または下側のどちらか一方が混信している場合は、混信成分と非混信成分とを検波することができるが、上側及び下側のどちらも混信している場合は、混信成分と非混信成分とを検波することができなかった。また、特許文献3に開示のFM受信の技術では、希望波と妨害波の信号を適合フィルタに入力し、希望波のみを取り出していることから、フィードバックおよびフィルタが安定する時間がかかり、高速検波ができないという問題点があった。また、周波数発振器を用いているため、受信信号のズレに対応できず、FMのみの妨害による歪対策のみである。
そこで本発明は、希望局の両側の隣接局による混信が発生している場合であっても、高速且つ隣接局による妨害を除去することができ、希望局のみを検波することができるラジオ受信機、該受信機に内蔵された混信除去回路、及び該混信除去回路を用いた混信除去方法を提供することを目的としている。
前記目的を達成する本発明のラジオ受信機は、アンテナで受信したラジオ電波を中間周波数に変換して出力する同調回路と、同調回路からの中間周波数の信号をデジタル変換後に復調処理して復調信号を出力する復調回路とを備えるラジオ受信機において、復調回路に、中間周波数に対して希望局を同期検波し、所定周波数の搬送波、上側帯波及び下側帯波を生成する第1の同期検波回路、中間周波数に対して希望局の上側の隣接局を同期検波し、希望局と同じ周波数の搬送波及び上側の隣接局の上側帯波を生成する第2の同期検波回路、中間周波数に対して希望局の下側の隣接局を同期検波し、希望局と同じ周波数の搬送波及び下側の隣接局の下側帯波を生成する第3の同期検波回路、第1の同期検波回路から出力される上側帯波に対して、第2の同期検波回路から出力される上側帯波を減算する第1の減算器、及び第1の同期検波回路から出力される下側帯波に対して、第3の同期検波回路から出力される下側帯波を減算する第2の減算器を設け、第1の減算器により前記希望局の上側帯波を生成し、第2の減算器により希望局の下側帯波を生成するようにしたことを特徴とする
前記目的を達成する本発明の混信除去回路は、ラジオ受信機において、アンテナで受信したラジオ電波を中間周波数に変換して出力する同調回路からの中間周波数の信号を、復調処理して復調信号を出力する復調回路に設けられた混信除去回路であって、中間周波数に対して希望局を同期検波し、所定周波数の搬送波、上側帯波及び下側帯波を生成する第1の同期検波回路、中間周波数に対して希望局の上側の隣接局を同期検波し、希望局と同じ周波数の搬送波及び上側帯波を生成する第2の同期検波回路、中間周波数に対して希望局の下側の隣接局を同期検波し、希望局と同じ周波数の搬送波及び下側の隣接局の下側帯波を生成する第3の同期検波回路、第1の同期検波回路から出力される上側帯波に対して、第2の同期検波回路から出力される上側帯波を減算して希望局の上側帯波を生成する第1の減算器、第1の同期検波回路から出力される下側帯波に対して、第3の同期検波回路から出力される下側帯波を減算して希望局の下側帯波を生成する第2の減算器、第1の減算器の出力と第2の減算器の出力を加算する加算器、及び加算器の出力に接続され、希望局の音声信号を出力する低域通過フィルタを備えることを特徴としている。
前記目的を達成する本発明の混信除去回路を用いた混信除去方法は、中間周波数をAD変換器によってデジタル信号に変換し、第1の同期検波回路によって、デジタル信号に対して希望局を同期検波し、所定周波数の搬送波、上側帯波及び下側帯波を生成し、電圧制御発振器の出力を第2と第3の同期検波回路にそれぞれ入力し、第2の同期検波回路によって、デジタル信号に対して希望局の上側の隣接局を同期検波し、希望局と同じ周波数の搬送波及び上側帯波を生成し、第3の同期検波回路によって、デジタル信号に対して希望局の下側の隣接局を同期検波し、希望局と同じ周波数の搬送波及び下側帯波を生成し、第1の減算器によって、第1の同期検波回路から出力される上側帯波に対して、第2の同期検波回路から出力される上側帯波を減算して希望局の上側帯波を生成し、第2の減算器によって、第1の同期検波回路から出力される下側帯波に対して、第3の同期検波回路から出力される下側帯波を減算して希望局の下側帯波を生成し、加算器によって、第1の減算器の出力と前記第2の減算器の出力を加算し、低域通過フィルタによって、加算器の出力から希望局の音声信号を抽出して出力することを特徴としている。
本発明のラジオ受信機、該受信機に内蔵された混信除去回路、及び該混信除去回路を用いた混信除去方法によれば、希望局の同期検波回路に加えて、希望局の上側隣接局の同期検波回路と下側隣接局の同期検波回路を用意し、3つの同期検波回路において、希望局、上側混信局、及び下側混信局の検波をそれぞれ行い、希望局の上側帯波と下側帯波に対する隣接局による混信成分を、上側混信局と下側混信局の検波結果を用いて除去することにより、隣接局の妨害が回避できる。
以下、添付図面を用いて本発明の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
図1(a)は、本発明を適用する復調回路を備えたラジオ受信機1の全体構成を示すブロック回路図である。ラジオ受信機1は、アンテナ2とアンテナ2で受信した電波からIF信号を作る同調回路3(以後フロントエンド3という)、及び復調回路を含むチューナDSP(デジタル信号プロセッサ)10を備えている。フロントエンド3は、公知の構成を備えており、アンテナ2で受信した電波から得られる信号と、水晶振動子とPLL回路とから構成される局部発振器で生成された信号とを、混合器で混合してIF信号(日本では455kHz)を作り、増幅してチューナDSP10に出力する。
チューナDSP10は、フロントエンド3からIF信号を受け取ると、これをAD変喚器4によりデジタル信号化し、同期検波回路5で同期検波し、USB信号とLSB信号を出力する。同期検波回路5は公知であり、AD変換器によってIFの信号をデジタル信号に変換し、デジタル変換されたIFからPLL回路によって同相成分の信号と直交成分の信号を生成し、処理回路によって同相成分の信号と直交成分信号から上側波帯と下側波帯の信号を作るものである。同期検波回路5から出力された信号は2分岐される。
2分岐された信号の一方はパルスノイズ検出部6に入力され、他方はノイズキャンセル処理部7に入力される。パルスノイズ検出部6はパルスノイズを検出してこれをノイズキャンセル処理部7に送る。ノイズキャンセル処理部7はパルスノイズ検出部6からのパルスノイズの検出信号に基づいてノイズをキャンセルし、ノイズがキャンセルされた信号は弱電界処理部8を経てDA変換器9に送られ、アナログ信号に変換されてチューナDSP10から出力される。
ここで、チューナDSP10内の同期検出回路5の内部構成の実施例、及びその動作を図1(b)により説明する。同期検出回路5に入力された受信信号は3分岐され、1つはPLL回路30に入力され、他の2つは混合器11,12に入力される。2つの混合器11,12にはPLL回路30の出力もそれぞれ入力される。混合器11の出力は、ローパスフィルタ(以後LPFと記す)13、ハイパスフィルタ(以後HPFと記す)15及び遅延器17を経て2分岐され、加算器19と減算器20とに入力される。一方、混合器12の出力は、LPF14、HPF16、90°移相器18を経て2分岐され、加算器19と減算器20とに入力される。そして、加算器19からはUSB信号が、減算器20からはLSB信号が出力される。
以上のように構成されたラジオ受信回路1において、例えば、図2(a)に示すAM信号の周波数分布のように、希望局の搬送波に対して上側にUSB、下側にLSBが存在する時に、希望局の下側のみに妨害局(混信局)が存在する混信状態を考える。この状態では、希望局のLSBに妨害局のUSBが重なっている。この時は、加算器19からは図2(b)に示すような混信のないUSB信号が出力されているが、減算器20からは図2(c)に示すような混信のあるLSB信号が出力されている。このときは、パルスノイズ検出部6及びノイズキャンセル処理部7によって混信しているLSB信号が取り除かれ、混信の影響を受けていないUSB信号が音声として出力される。
次に、例えば、図3(a)に示すAM信号の周波数分布のように、希望局の搬送波に対して上側にUSB、下側にLSBが存在する時に、希望局の上側と下側の両方に妨害局(混信局)が存在する混信状態を考える。この状態では、希望局のUSBに妨害局のLSBが重なっており、LSBに妨害局のUSBが重なっている。この時は、加算器19からは図3(b)に示すような混信のあるUSB信号が出力され、減算器20からは図3(c)に示すような混信のあるLSB信号が出力されている。このときは、希望局のUSBとLSBの両方が混信しているので、混信の影響を受けていない音声出力を得ることができない。
図4(a)は本発明の同期検波器50の一実施例の構成を示すものである。この実施例の同期検波器50には、入力される受信信号(図1(a)に示したAD変換器4からのIF信号)に対して、第1の同期検波回路である同期検波回路5、第2の同期検波回路である同期検波回路25、第3の同期検波回路である同期検波回路35が設けられており、受信信号は3分岐されてそれぞれに入力される。同期検波回路5は図1(b)に示したように、受信信号から希望局を同期検波するものであり、その出力からは搬送波信号、USB信号及びLSB信号が出力される。同期検波回路5から出力される搬送波信号の周波数は所定周波数、例えば、この実施例では希望局と隣接妨害局の周波数差の9kHzである。
同期検波回路25は受信信号から希望局の上側の隣接局を同期検波するものであり、その出力からは希望局用の同期検波回路5から出力される搬送波信号と同じ周波数の搬送波信号及びUSB信号が出力される。同期検波回路35は受信信号から希望局の下側の隣接局を同期検波するものであり、その出力からは希望局用の同期検波回路5から出力される搬送波信号と同じ周波数の搬送波信号及びLSB信号が出力される。
同期検波回路25、35から出力される搬送波信号の周波数を、同期検波回路5から出力される搬送波信号の周波数と同じにするために、同期検波回路25、35には電圧制御発振器(VCO)40からの発振周波数が入力されている。同期検波回路5から出力される搬送波信号の周波数が、前述のように9kHzである場合は、電圧制御発振器40の発振周波数を9kHzとすれば良い。
同期検波器50には第1の減算器41と第2の減算器42とが設けられている。第1の減算器41は同期検波回路5から入力されるUSB信号から、同期検波回路25から入力されるUSB信号を減算し、これを加算器43に出力する。また、第2の減算器42は同期検波回路5から入力されるLSB信号から、同期検波回路35から入力されるLSB信号を減算し、これを加算器43に出力する。加算器43は加算結果をLPF44に出力し、LPF44の出力が音声信号として出力される。
図4(b)は図4(a)に示す上側妨害局用の同期検波回路25の一実施例の構成を示すものである。同期検波回路25の構成は図1(b)に示した同期検波回路5の構成とほぼ同じである。よって、同じ構成部材には同じ符号を付してある。同期検波回路25が同期検波回路5と相違する点は、PLL回路30Uの発振周波数がPLL回路30の周波数よりも9kHz高い点と、遅延器17と90°移送器18の出力からLSB信号を生成する加算器20がない点、加算器19の後段にVCO40からの9kHzの信号が入力される混合器21が設けられている点、及び混合器21の後段にLPF23が設けられている点である。
同期検波回路25の混合器21には、加算器19からの上側妨害局のUSB信号と、VCO40からの9kHzの信号が入力されるので、混合器21の出力は、9kHzの搬送波CWと、この搬送波CWに対する上側妨害局のUSB信号となる。
図4(c)は図4(a)に示す下側妨害局用の同期検波回路35の一実施例の構成を示すものである。同期検波回路35の構成も図1(b)に示した同期検波回路5の構成とほぼ同じである。よって、同じ構成部材には同じ符号を付してある。同期検波回路35が同期検波回路5と相違する点は、PLL回路30Lの発振周波数がPLL回路30の周波数よりも9kHz低い点と、遅延器17と90°移送器18の出力からUSB信号を生成する加算器19がない点、減算器20の後段にVCO40からの9kHzの信号が入力される混合器22が設けられている点、及び混合器22の後段にLPF26が設けられている点である。
同期検波回路35の混合器22には、減算器20からの下側妨害局のULB信号と、VCO40からの9kHzの信号が入力されるので、混合器22の出力は、9kHzの搬送波CWと、この搬送波CWに対する下側妨害局のLSB信号となる。
ここで、図5(a)に示すようなAM信号の周波数分布を示す受信信号が、図1(b)に示す同期検波回路5、図4(b)に示す同期検波回路25、及び図4(c)に示す同期検波回路35に入力された場合を考える。この場合、同期検波回路5からは、図5(b)に示すような9kHzの搬送波CWと、この搬送波CWに対する希望局のUSB信号と、図5(d)に示すような9kHzの搬送波CWと、この搬送波CWに対する希望局のLSB信号が出力される。
また、同期検波回路25からは、図5(c)に示すような9kHzの搬送波CWと、この搬送波CWに対する希望局の上側の妨害局のUSB信号が出力され、同期検波回路35からは、図5(e)に示すような9kHzの搬送波CWと、この搬送波CWに対する希望局の下側の妨害局のLSB信号が出力される。
図6は、図4(a)に示した本発明の一実施例の同期検波回路50に、希望局に対する上側周波数と下側周波数の両方に妨害局がある図5(a)に示す受信信号が入力された場合の、同期検波回路50の動作を示すものである。
希望局用の同期検波回路5から出力された図5(b)に示すUSB信号は減算器41に入力され、上側妨害局用の同期検波回路25から出力された図5(c)に示すUSB信号も減算器41に入力される。そして、減算器41では、同期検波回路5から出力されたUSB信号から、同期検波回路25から出力されたUSB信号が減算される。この結果、減算器41から出力される信号は、同期検波回路5から出力されたUSB信号から搬送周波数CW成分と上側妨害局による混信成分が除去された音声信号のみとなる。
一方、希望局用の同期検波回路5から出力された図5(d)に示すLSB信号は減算器42に入力され、下側妨害局用の同期検波回路35から出力された図5(e)に示すLSB信号も減算器42に入力される。そして、減算器42では、同期検波回路5から出力されたLSB信号から、同期検波回路35から出力されたLSB信号が減算される。この結果、減算器42から出力される信号は、同期検波回路5から出力されたLSB信号から搬送周波数CW成分と下側妨害局による混信成分が除去された音声信号のみとなる。
減算器41から出力された音声信号は加算器43に入力され、減算器42から出力された音声信号も加算器43に出力される。この結果、加算器43から出力される音声信号は振幅が倍になった検波信号となる。この検波信号にはノイズ成分が載っているので、LPF44でノイズ成分が除去されて同期検波器50から出力される。
本発明では、希望局の同期検波回路5,上側妨害局用の同期検波回路25、及び下側妨害局用の同期検波回路35は同時に動作するので、希望局の同期検波回路の出力からノイズを除去する処理を実施する場合に比べて検波の処理速度が高速である。
このように、本発明のラジオ受信機では、希望局の両側の隣接局による混信が発生している場合であっても、高速且つ隣接局による妨害を除去することができ、希望局のみの音声を検波することができる。
なお、本発明の実施例ではAMラジオ受信機を説明したが、本願発明はFMラジオ受信機にも適用できる。
1 ラジオ受信機
5 同期検波回路
10 チューナDSP
25 上側同期検波回路
35 下側同期検波回路
50 本発明の同期検波器
5 同期検波回路
10 チューナDSP
25 上側同期検波回路
35 下側同期検波回路
50 本発明の同期検波器
Claims (5)
- アンテナで受信したラジオ電波を中間周波数に変換して出力する同調回路と、該同調回路からの中間周波数の信号をデジタル変換後に復調処理して復調信号を出力する復調回路とを備えるラジオ受信機において、前記復調回路に、
前記中間周波数に対して希望局を同期検波し、所定周波数の搬送波、上側帯波及び下側帯波を生成する第1の同期検波回路、
前記中間周波数に対して前記希望局の上側の隣接局を同期検波し、前記希望局と同じ周波数の搬送波及び上側の隣接局の上側帯波を生成する第2の同期検波回路、
前記中間周波数に対して前記希望局の下側の隣接局を同期検波し、前記希望局と同じ周波数の搬送波及び下側の隣接局の下側帯波を生成する第3の同期検波回路、
前記第1の同期検波回路から出力される上側帯波に対して、前記第2の同期検波回路から出力される上側帯波を減算する第1の減算器、及び
前記第1の同期検波回路から出力される下側帯波に対して、前記第3の同期検波回路から出力される下側帯波を減算する第2の減算器を設け、
前記第1の減算器により前記希望局の上側帯波を生成し、前記第2の減算器により前記希望局の下側帯波を生成するようにしたことを特徴とするラジオ受信機。 - 請求項1に記載のラジオ受信機であって、更に、
前記第2の同期検波回路と前記第3の同期検波回路の前段に電圧制御発振器を設け、該電圧制御発振器の出力を前記第2と第3の同期検波回路にそれぞれ入力して、前記第2と第3の同期検波回路から出力される搬送波の周波数を、前記第1の同期検波回路から出力される周波数に合わせたことを特徴とするラジオ受信機。 - ラジオ受信機において、アンテナで受信したラジオ電波を中間周波数に変換して出力する同調回路からの中間周波数の信号を、復調処理して復調信号を出力する復調回路に設けられた混信除去回路であって、
前記中間周波数に対して希望局を同期検波し、所定周波数の搬送波、上側帯波及び下側帯波を生成する第1の同期検波回路、
前記中間周波数に対して前記希望局の上側の隣接局を同期検波し、前記希望局と同じ周波数の搬送波及び上側帯波を生成する第2の同期検波回路、
前記中間周波数に対して前記希望局の下側の隣接局を同期検波し、前記希望局と同じ周波数の搬送波及び下側の隣接局の下側帯波を生成する第3の同期検波回路、
前記第1の同期検波回路から出力される上側帯波に対して、前記第2の同期検波回路から出力される上側帯波を減算して前記希望局の上側帯波を生成する第1の減算器、
前記第1の同期検波回路から出力される下側帯波に対して、前記第3の同期検波回路から出力される下側帯波を減算して前記希望局の下側帯波を生成する第2の減算器、
前記第1の減算器の出力と前記第2の減算器の出力を加算する加算器、及び
前記加算器の出力に接続され、希望局の音声信号を出力する低域通過フィルタ、を備えることを特徴とする混信除去回路。 - 請求項3に記載の混信除去回路であって、
前記第2の同期検波回路と前記第3の同期検波回路の前段に電圧制御発振器が設けられており、該電圧制御発振器の出力を前記第2と第3の同期検波回路にそれぞれ入力することにより、前記第2と第3の同期検波回路から出力される搬送波の周波数を、前記第1の同期検波回路から出力される周波数に合わせたことを特徴とするラジオ受信機。 - 請求項4に記載の混信除去回路を用いた混信除去方法であって、
中間周波数をAD変換器によってデジタル信号に変換し、
第1の同期検波回路によって、前記デジタル信号に対して希望局を同期検波し、所定周波数の搬送波、上側帯波及び下側帯波を生成し、
電圧制御発振器の出力を第2と第3の同期検波回路にそれぞれ入力し、
前記第2の同期検波回路によって、前記デジタル信号に対して前記希望局の上側の隣接局を同期検波し、前記希望局と同じ周波数の搬送波及び上側帯波を生成し、
第3の同期検波回路によって、前記デジタル信号に対して前記希望局の下側の隣接局を同期検波し、前記希望局と同じ周波数の搬送波及び下側帯波を生成し、
第1の減算器によって、前記第1の同期検波回路から出力される上側帯波に対して、前記第2の同期検波回路から出力される上側帯波を減算して前記希望局の上側帯波を生成し、
第2の減算器によって、前記第1の同期検波回路から出力される下側帯波に対して、前記第3の同期検波回路から出力される下側帯波を減算して前記希望局の下側帯波を生成し、
加算器によって、前記第1の減算器の出力と前記第2の減算器の出力を加算し、
低域通過フィルタによって、前記加算器の出力から前記希望局の音声信号を抽出して出力することを特徴とする混信除去回路を用いた混信除去方法。
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2009
- 2009-01-30 JP JP2009020918A patent/JP2010178227A/ja not_active Withdrawn
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