JP2013005245A - 受信装置、および、信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
特定周波数から高周波側に所定周波数の差を有するローカル信号と受信信号とを混合して得られる変換信号である第1信号と、特定周波数から低周波側に所定周波数の差を有するローカル信号と受信信号とを混合して得られる変換信号である第2信号との双方に基づいて、受信信号に特定周波数に対応する放送局の信号が含まれるか否かを判定する。これにより、希望波に対応する放送局の信号の受信状態を正確に判定できる。
【選択図】図1
Description
<1.構成>
<1−1.ブロック図>
図1は、受信装置1のブロック図である。受信装置1はアンテナ101を介して放送波を受信する。そして、受信した放送波の受信信号を信号処理し、音声や画像等の出力を行ものである。また、受信装置1は、ナビゲーション案内を表示するディスプレイを有するナビゲーション装置、音楽のタイトル情報やテレビの映像および音響情報などを表示するディスプレイを備えたオーディオ装置、ユーザが携帯し車両内へ持ち込んで使用可能なスマートフォンなどである。以下、本実施の形態ではFM(Frequency Modulation)放送波を受信して音声信号を出力するラジオ装置を例に説明する。
<1−2.高周波側と低周波側の混合処理>
図2は、高周波側信号による混合を示す図である。図2に示すグラフは、縦軸が信号レベル、横軸が信号の周波数で、放送波の信号レベルを周波数ごとに示している。
図4は、チューナ31の処理を説明したフローチャートである。ステップS101では、受信制御部51のチューナ制御部501からの指示信号をチューナ31が受信している場合(ステップS101がYes)は、当該指示信号に基づく特定周波数信号を同調部302が導出して(ステップS102)、ステップS103の処理に進む。なお、チューナ制御部501からの指示信号をチューナ31が受信していない場合(ステップS101が No)は、処理を終了する。
<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。第1の実施形態では主にチューナ31において受信信号と、高周波側および低周波側のローカル信号とを混合して中間周波数の変換信号を取得し、特定周波数の放送局の信号が含まれているか否かを判定する処理について説明した。これに対して第2の実施の形態では、中間周波数に変換された変換信号(IF信号)に対するDSP41の処理について説明する。
図6は、DSP41aの構成と、受信制御部51aの構成を示すブロック図である。DSP41aは、中間周波数の変換信号から音声信号を導出する処理を行う。DSP41aは、A/D変換部401、帯域可変フィルタ402、検出部403、適応フィルタ404、検波部405、ノイズ検出部406、および、補完部407を主に備える。
図7は、帯域可変フィルタ402の帯域幅を示す図である。図7は、縦軸が信号レベル、横軸が周波数のグラフである。また、図7の上図はDSP41aで信号処理を行う周波数として設定した周波数fc(例えば、300KHz)を中心軸として対称な周波数(±200KHz)となる帯域幅を有する信号通過領域FT1が示されている。
図8は、ノイズ感度を示すグラフである。グラフの縦軸は感度、横軸は信号レベルである。なお、信号レベルは検出部403により検出されるIF信号の信号レベルであり、横軸の閾値1は例えば5dB、閾値2は例えば1dBとなっている。また、上述の帯域可変フィルタ402の帯域幅を第1の幅と第2の幅に変更する条件となる信号レベルは、当該横軸の信号レベルと同じく検出部403に検出されるIF信号の信号レベルである。そして、帯域幅を変更する条件の信号レベルの所定の閾値は、図8の横軸の信号レベルの閾値1、および、閾値2とは異なる値であり、例えば20dBの値である。
図9は、音声信号に含まれるノイズの補完処理を示す図である。図9の上図および下図は、縦軸に振幅、横軸に時間を示した図である。図9の上図は、音声信号S1にパルスノイズSNが重畳している状態を示している。このパルスノイズSNがノイズ検出部406のノイズを検出する閾値であるノイズ感度を超える場合は、図9の下図に示すように音声信号に含まれるパルスノイズの信号を補完部407が補完処理により除去する。つまり、補完処理を開始する時間(時間t1)から、補完処理を終了する時間(時間t2)までの補完区間GWを設定し、音声信号S1から補完処理の対象となるパルスノイズSNを補完部407が除去する。
図10および図11は、受信制御部51aの処理フローチャートである。ステップS401において、DSP41aからのセンサ情報を受信制御部51aが受信して(ステップS401)、ステップS402の処理に進む。
次に、第3の実施の形態について説明する。第2の実施形態では主に帯域可変フィルタ402の帯域幅、および、検出部403により検出されたIF信号の振幅の変動値に基づいて、ノイズ検出部406のノイズの検出感度を変更することについて説明した。これに対して第3の実施の形態では、帯域可変フィルタ402の帯域幅に基づいて、2つの機能のうちいずれか一方の機能を有効化し、他方の機能を無効化する。詳細には、車両(例えば、図13に示す車両9)に備えられた複数のアンテナ(例えば、図13に示すアンテナ101、および、101a)のうちの放送波の受信状態の良いアンテナに切替える機能と、マルチパスによる振幅変動を除去する適応フィルタ404の機能のうちいずれか一方を有効化し、他方を無効化する。これにより、音声信号へのノイズの影響を低減させて、ユーザに提供する音の品質を確保できる。
図12は、受信装置1bのブロック図である。また、図13は、アンテナ101およびアンテナ101aを備えた車両を示す図である。図12の受信装置1bは、アンテナ101、および、アンテナ101aの複数のアンテナを備えている。また、受信装置1bは、切替部21、DSP41b、および、受信制御部51bを主に備えている。その他の構成は、図1で説明した受信装置1の構成と同じである。
図15は、切替部21および適応フィルタ404の選択の状態を示すグラフである。グラフの縦軸には切替部21と適応フィルタ404との2つの機能が示されている。そして、これらの2つの機能のうち一方を有効化し、他方を無効化する。また、横軸には信号レベルが示されている。なお、信号レベルは検出部403により検出されるIF信号の信号レベルであり、横軸の閾値1は例えば5dB、閾値2は例えば1dBである。
図16は、適応フィルタ404を無効化した場合と、有効化した場合のS/N比を示すグラフである。図16の上図および下図の縦軸は信号レベルであり、横軸は妨害波の入力レベルを示している。そして、フィルタ無効化の場合を示す図16の上図では妨害波の入力レベルが75dBμV付近からノイズの信号レベルが上昇している。これに対して、図16の下図のフィルタ有効化の場合は妨害波の入力レベルが75dBμVよりも上昇した85dBμVの付近からノイズの信号レベルが上昇している。またノイズの信号レベルの傾きは、上図より下図のほうが緩やかである。このように適応フィルタ404を動作させることで、IF信号に対する妨害波の影響を低減できる。
図17および図18は、受信制御部51bの処理フローチャートである。ステップS501において、DSP41bから帯域可変フィルタ402bの帯域幅の情報、および、IF信号の信号レベルを含むセンサ情報を受信して(ステップS501)、ステップS502の処理に進む。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の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。以下では、このような変形例について説明する。なお、上記実施の形態で説明した形態、および、以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
31・・・・・チューナ
41・・・・・DSP
51・・・・受信制御部
61・・・・増幅部
71・・・・操作部
Claims (18)
- 放送波を受信する受信装置であって、
ローカル信号を発振する発振手段と、
前記放送波を受信して得られる受信信号と前記ローカル信号とを混合して、中間周波数の変換信号を取得する混合手段と、
特定周波数から高周波側に所定周波数の差を有する前記ローカル信号と前記受信信号とを混合して得られる前記変換信号である第1信号と、前記特定周波数から低周波側に所定周波数の差を有する前記ローカル信号と前記受信信号とを混合して得られる前記変換信号である第2信号との双方に基づいて、前記受信信号に前記特定周波数に対応する放送局の信号が含まれるか否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。 - 請求項1に記載の受信装置において、
前記特定周波数を順次選択する選択制御手段、
をさらに備えることを特徴とする受信装置。 - 請求項2に記載の受信装置において、
前記判定手段は、前記第1信号、および、前記第2信号のいずれか一方の信号に基づいて、前記受信信号に前記特定周波数に対応する放送局の信号が含まれると判定した場合は、他方の信号に基づいて前記受信信号に前記特定周波数に対応する放送局の信号が含まれるか否かを判定すること、
を特徴とする受信装置。 - 請求項2または3に記載の受信装置において、
前記第1信号および前記第2信号に基づいて、前記受信信号に前記特定周波数に対応する放送局の信号が含まれると前記判定手段が判定した場合に、前記選択制御手段は、前記特定周波数で選択を停止すること、
を特徴とする受信装置。 - 請求項2または3のいずれかに記載の受信装置において、
前記第1信号と前記第2信号とのいずれか一方の信号に基づいて、前記受信信号に前記特定周波数に対応する放送局の信号が含まれないと前記判定手段が判定した場合に、前記選択制御手段は、前記特定周波数の順次選択を継続すること、
を特徴とする受信装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の受信装置において、
前記放送波に基づく受信信号の一部を通過させるとともに、前記受信信号のレベルに応じて通過させる周波数の帯域幅を変更するフィルタ手段と、
前記放送波へのマルチパスの影響の程度を検出する検出手段と、
前記受信信号から音声信号を取得する取得手段と、
前記音声信号に含まれるノイズを検出して、前記ノイズを除去する除去手段と、
前記帯域幅と、前記マルチパスの影響の程度とに基づいて、前記ノイズを検出する感度を変更する感度変更手段と、
をさらに備えることを特徴とする受信装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の受信装置において、
前記放送波を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのうち、前記放送波を受信して得られる受信信号の状態に応じて使用するアンテナを切り替える切替手段と、
前記受信信号に含まれるマルチパスの影響を除去する除去手段と、
前記受信信号の一部を通過させるとともに、前記受信信号の周波数近傍の妨害波の有無に応じて通過させる周波数の帯域幅を変更するフィルタ手段と、
前記帯域幅に基づいて、前記切替手段及び前記除去手段のうちの一方を有効化し他方を無効化する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする受信装置。 - 放送波を受信する受信装置であって、
前記放送波に基づく受信信号の一部を通過させるとともに、前記受信信号の信号レベルに応じて通過させる周波数の帯域幅を変更するフィルタ手段と、
前記放送波へのマルチパスの影響の程度を検出する検出手段と、
前記受信信号から音声信号を取得する取得手段と、
前記音声信号に含まれるノイズを検出して、前記ノイズを除去する除去手段と、
前記帯域幅と、前記マルチパスの影響の程度とに基づいて、前記ノイズを検出する感度を変更する感度変更手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。 - 請求項8に記載の受信装置において、
前記フィルタ手段は、前記受信信号の信号レベルが所定の閾値を下回る場合は、前記帯域幅を第1の幅とし、前記受信信号の信号レベルが前記閾値を超える場合は、前記帯域幅を前記第1の幅よりも広い第2の幅とすること、
を特徴とする受信装置。 - 請求項9に記載の受信装置において、
前記感度変更手段は、前記帯域幅が前記第1の幅の場合の前記感度を、前記第2の幅の場合の前記感度よりも高くすること、
を特徴とする受信装置。 - 請求項9または10に記載の受信装置において、
前記感度変更手段は、前記帯域幅が前記第2の幅の場合に、前記マルチパスの影響の程度が相対的に小さい場合の前記感度を、前記マルチパスの影響の程度が相対的に大きい場合の前記感度よりも高くすること、
を特徴とする受信装置。 - 放送波を受信する受信装置であって、
前記放送波を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのうち、前記放送波を受信して得られる受信信号の状態に応じて使用するアンテナを切り替える切替手段と、
前記受信信号に含まれるマルチパスの影響を除去する除去手段と、
前記受信信号の一部を通過させるとともに、前記受信信号の周波数近傍の妨害波の有無に応じて通過させる周波数の帯域幅を変更するフィルタ手段と、
前記帯域幅に基づいて、前記切替手段及び前記除去手段のうちの一方を有効化し他方を無効化する制御手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。 - 請求項12に記載の受信装置において、
前記フィルタ手段は、前記受信信号の周波数近傍に妨害波が存在する場合は前記帯域幅を第1の幅とし、前記受信信号の周波数近傍に妨害波が存在しない場合は前記帯域幅を前記第1の幅よりも広い第2の幅とすること、
を特徴とする受信装置。 - 請求項13に記載の受信装置において、
前記制御手段は、前記帯域幅が前記第1の幅のときに前記除去手段を有効化し、前記切替手段を無効化すること、
を特徴とする受信装置。 - 請求項13に記載の受信装置において、
前記制御手段は、前記帯域幅が前記第2の幅のときに前記切替手段を有効化し、前記除去手段を無効化すること、
を特徴とする受信装置。 - 受信した放送波の信号を処理する信号処理方法であって、
ローカル信号を発振する工程と、
前記放送波を受信して得られる受信信号と前記ローカル信号とを混合して、中間周波数の変換信号を取得する工程と、
特定周波数から高周波側に所定周波数の差を有する前記ローカル信号と前記受信信号とを混合して得られる前記変換信号である第1信号と、前記特定周波数から低周波側に所定周波数の差を有する前記ローカル信号と前記受信信号とを混合して得られる前記変換信号である第2信号との双方に基づいて、前記受信信号に前記特定周波数に対応する放送局の信号が含まれるか否かを判定する工程と、
を備えることを特徴とする信号処理方法。 - 受信した放送波の信号を処理する信号処理方法であって、
前記放送波に基づく受信信号の一部を通過させるとともに、前記受信信号の信号レベルに応じて通過させる周波数の帯域幅を変更する工程と、
前記放送波へのマルチパスの影響の程度を検出する工程と、
前記受信信号から音声信号を取得する工程と、
前記音声信号に含まれるノイズを検出して、前記ノイズを除去する工程と、
前記帯域幅と、前記マルチパスの影響の程度とに基づいて、前記ノイズを検出する感度を変更する工程と、
を備えることを特徴とする信号処理方法。 - 受信した放送波の信号を処理する信号処理方法であって、
前記放送波を受信する複数のアンテナのうち、前記放送波を受信して得られる受信信号の状態に応じて使用するアンテナを切り替える工程と、
前記受信信号に含まれるマルチパスの影響を除去する工程と、
前記受信信号の一部を通過させるとともに、前記受信信号の周波数近傍の妨害波の有無に応じて通過させる周波数の帯域幅を変更する工程と、
前記帯域幅に基づいて、前記切替手段及び前記除去手段のうちの一方を有効化し他方を無効化する工程と、
を備えることを特徴とする信号処理方法。
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