JP2014120861A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数帯の異なる複数の送信信号を受信する受信装置において、回路規模を抑制しつつ、外来ノイズを低減させることができるようにする。
【解決手段】中間周波数変換部は、スペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号が変調された送信信号であって、異なる周波数帯の複数の送信信号を、異なる中間周波数の中間周波数信号に変換する。ＡＤ変換部は、複数の中間周波数信号を離散化して複数の離散化信号を出力する。複数のノイズ除去部それぞれは、離散化信号に含まれる定常的な熱雑音以外のノイズを離散化信号から除去する。制御部は、複数の離散化信号に含まれるノイズの検出を行い、その検出結果に基づいて、複数の離散化信号に対する複数のノイズ除去部の割り当てを設定する。本技術は、例えば、スペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号が変調された送信信号を受信する受信装置等に適用できる。
【選択図】図３

Description

本技術は、受信装置に関し、特に、周波数帯の異なる複数の送信信号を受信する受信装置において、回路規模を抑制しつつ、外来ノイズを低減させることができるようにする受信装置に関する。

近年、カーナビゲーションや、携帯電話などの携帯型通信装置、デジタルスチルカメラ（Digital still camera）など様々電子機器にＧＰＳ（Global Positioning System）機能が搭載されている。ＧＰＳ機能を実現するＧＰＳ受信機は、例えば、４つ以上のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ衛星のＬ１帯、Ｃ／Ａコードと呼ばれる送信信号を受信し、受信した送信信号に基づいて位置を特定する。

ここで、ＧＰＳ衛星から送信される送信信号は、例えば、５０ｂｐｓのデータを符号長１０２３、チップレート１．０２３ＭＨｚのＧｏｌｄ符号でスペクトラム拡散したスペクトラム拡散信号に基づいて１５７５．４２ＭＨｚの搬送波（キャリア）をＢＰＳＫ変調（Binary Phase Shift Keying；二位相偏移変調）した信号である。

一方、ＧＰＳ機能を有する上記のような電子機器は、多機能化、高性能化が進んでおり、電子機器内部で発生する不要輻射もまた増大している。上記のような電子機器内部で発生する不要輻射は、電子機器が備えるＧＰＳ受信機にとって一種の外来ノイズに相当する。ここで、不要輻射による外来ノイズの要因となる典型例としては、例えば、電子機器内部の配線間の結合や空間を介して干渉するクロックや、データバスなどを通る高速な信号による高調波、回路の負荷変動、あるいは、スイッチングレギュレータによる電源変動などが挙げられる。そこで、このような外来ノイズを除去するノイズ除去機能を持たせたＧＰＳ受信装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、移動体等の自位置や速度を求める測位システムとしては、ＧＰＳの他にも、ロシアで開発・運用されているＧＬＯＮＡＳＳ（Global Orbiting Navigation Satellite System ）などがあり、ＧＰＳとＧＬＯＮＡＳＳの２つの送信信号を受信する受信装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この場合、ＧＬＯＮＡＳＳの送信信号の搬送波周波数は１６０２．００ＭＨｚ等で、ＧＰＳの送信信号とは周波数帯が異なるため、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とで信号パスを分けて処理する必要がある。

特開２００９−２０６６０３号公報 特開平７−１２８４２３号公報

特許文献２に開示されているような周波数帯の異なる複数の送信信号を受信する受信装置にノイズ除去機能を持たせようとすると、回路規模の増大が懸念される。また、ノイズが少なく設計されている電子機器にとっては、無駄に大きな回路をもつことにもなりかねない。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、周波数帯の異なる複数の送信信号を受信する受信装置において、回路規模を抑制しつつ、外来ノイズを低減させることができるようにするものである。

本技術の一側面の受信装置は、スペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号が変調された送信信号であって、異なる周波数帯の複数の前記送信信号を、異なる中間周波数の中間周波数信号に変換する中間周波数変換部と、複数の前記中間周波数信号を離散化して複数の離散化信号を出力するＡＤ変換部と、前記離散化信号に含まれる定常的な熱雑音以外のノイズを前記離散化信号から除去する複数のノイズ除去部と、前記複数の離散化信号に含まれる前記ノイズの検出を行い、その検出結果に基づいて、前記複数の離散化信号に対する前記複数のノイズ除去部の割り当てを設定する制御部とを備える。

本技術の一側面においては、スペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号が変調された送信信号であって、異なる周波数帯の複数の前記送信信号が、異なる中間周波数の中間周波数信号に変換され、複数の前記中間周波数信号が離散化されて複数の離散化信号が出力され、前記複数の離散化信号に含まれるノイズの検出結果に基づいて、前記複数の離散化信号に対する複数のノイズ除去部の割り当てが設定され、前記離散化信号に含まれる定常的な熱雑音以外のノイズが前記離散化信号から除去される。

受信装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。

本技術の一側面によれば、回路規模を抑制しつつ、外来ノイズを低減させることができるようにする。

本技術が適用された受信装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 ベースバンド変換部の詳細構成例を示すブロック図である。 ノッチフィルタ部の詳細構成例を示すブロック図である。 ノッチフィルタの接続例を示す図である。 ノッチフィルタの接続例を示す図である。 ノッチフィルタの接続例を示す図である。 ノッチフィルタの接続例を示す図である。 ノッチフィルタの詳細構成例を示すブロック図である。 ノッチフィルタ部が行うノイズ除去処理を説明するフローチャートである。 ノッチフィルタ部のその他の構成例を示すブロック図である。 ノッチフィルタ部のさらにその他の構成例を示すブロック図である。 適応フィルタの詳細構成例を示すブロック図である。 本技術が適用されたコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

＜受信装置の構成例＞
図１は、本技術が適用された受信装置の一実施の形態の構成例を示している。

図１の受信装置１００は、測位衛星から送信されてくる送信信号であって、周波数帯の異なる複数の送信信号を受信する装置である。本実施の形態では、受信装置１００がＧＰＳ（Global Positioning System）衛星とＧＬＯＮＡＳＳ（Global Orbiting Navigation Satellite System ）衛星の２つの測位衛星から送信されてくる送信信号を受信する例について説明する。ただし、後述するように、ＧＰＳ衛星とＧＬＯＮＡＳＳ衛星以外からの送信信号を受信する構成とすることも勿論可能である。

なお以下では、ＧＰＳ衛星から送信されてくる送信信号をＧＰＳ信号といい、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星から送信されてくる送信信号をＧＬＯＮＡＳＳ信号という。また、ＧＰＳ信号およびＧＬＯＮＡＳＳ信号を総称して、ＲＦ（Radio Frequency）信号という場合もある。

ＧＰＳ信号は、５０ｂｐｓのデータを符号長１０２３、チップレート１．０２３ＭＨｚのスペクトラム拡散信号に基づいて１５７５．４２ＭＨｚの搬送波（キャリア）をＢＰＳＫ変調した信号である。したがって、ＧＰＳ信号は、１５７３．３７４ＭＨｚ乃至１５７７．４６６ＭＨｚの周波数の信号となる。

これに対して、ＧＬＯＮＡＳＳ信号は、５０ｂｐｓのデータを符号長５１１、チップレート０．５１１ＭＨｚのスペクトラム拡散信号に基づいて１６０２ＭＨｚ＋ｐ×０．５６２５ＭＨｚ（ｐは各衛星の周波数チャンネル番号）の搬送波をＢＰＳＫ変調した信号である。したがって、ＧＬＯＮＡＳＳ信号は、１５９７．５５１ＭＨｚ乃至１６０５．８８６ＭＨｚの周波数の信号となる。

受信装置１００は、受信アンテナ１０２、周波数変換部１０４、ベースバンド変換部１０６、復調部１０８、ＸＯ（X'tal Oscillator；水晶発振器）１１０、及び、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated X'tal Oscillator；温度補償型水晶発振器）１１２を備える。

受信アンテナ１０２は、ＧＰＳ衛星およびＧＬＯＮＡＳＳ衛星から送信されるＲＦ信号を受信して、周波数変換部１０４に出力する。

周波数変換部１０４は、受信アンテナ１０２が受信したＲＦ信号の周波数を中間周波数（ＩＦ）にダウンコンバート（変換）して、ＲＦ信号をＩＦ信号（中間周波数信号）に変換する。さらに、周波数変換部１０４は、アナログのＩＦ信号を離散化し、その結果得られる離散化信号をベースバンド変換部１０６に出力する。

ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とでは周波数帯及び多重方式が異なるため、周波数変換部１０４は、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号とで異なる中間周波数にダウンコンバートする。したがって、周波数変換部１０４は、ＧＰＳ信号のＩＦ信号を離散化した離散化信号と、ＧＬＯＮＡＳＳ信号のＩＦ信号を離散化した離散化信号を、ベースバンド変換部１０６に出力する。なお、ＧＰＳ信号の多重方式はＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）であり、ＧＬＯＮＡＳＳ信号の多重方式はＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）である。

ベースバンド変換部１０６は、周波数変換部１０４から供給される離散化信号をベースバンド信号に変換し、復調部１０８に出力する。なお、本実施の形態では、後述するように、周波数多重分割方式であるＧＬＯＮＡＳＳ信号のＩＦ信号を離散化した離散化信号についてはそのまま復調部１０８に出力する。

ベースバンド変換部１０６は、ベースバンド信号に外来ノイズが含まれている場合、その外来ノイズを除去するノイズ除去機能を有する。ここで、外来ノイズは、例えば狭帯域ノイズ、あるいは、単一周波数のノイズである。外来ノイズとしては、例えば、デジタル回路を駆動するクロックの高調波、他の狭帯域無線の干渉、スイッチングレギュレータを源とする電源ノイズなどによって発生するノイズが挙げられるが、上記に限られない。

復調部１０８は、ベースバンド変換部１０６から出力されるベースバンド信号を復調する。

ＸＯ１１０は、例えば３２．７６８ｋＨｚなどの所定の発振周波数を有する発振信号を生成する。そして、ＸＯ１１０は、生成した発振信号を復調部１０８のＲＴＣ１４６（後述する）に供給する。

ＴＣＸＯ１１２は、例えば１８．４１４ＭＨｚなど、ＸＯ１１０が生成する発振信号とは周波数が異なる発振信号を生成する。そして、ＴＣＸＯ１１２は、生成した発振信号を、逓倍／分周器１５２や周波数シンセサイザ１３４など（後述する）に供給する。

次に、周波数変換部１０４と復調部１０８の詳細構成について説明する。

（周波数変換部１０４の構成例）
初めに、周波数変換部１０４の詳細構成について説明する。

周波数変換部１０４は、ＬＮＡ（ローノイズ・アンプ）１２０、中間周波数変換部１２２、増幅器１２４、ＢＰＦ（バンドパス・フィルタ）１２６、及び、Ａ／Ｄコンバータ１２８を備える。

中間周波数変換部１２２は、受信したＲＦ信号を、ＧＰＳ信号のためのＩＦ信号であるＩＦ_ＧＰＳ信号と、ＧＬＯＮＡＳＳ信号のためのＩＦ信号であるＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に変換する。そのため、増幅器１２４、ＢＰＦ１２６、及びＢＰＦ１２６は、ＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、周波数変換部１０４は、ＩＦ_ＧＰＳ信号を処理する増幅器１２４Ａ、ＢＰＦ１２６Ａ、及びＢＰＦ１２６Ａと、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号を処理する増幅器１２４Ｂ、ＢＰＦ１２６Ｂ、及びＢＰＦ１２６Ｂとを有する。

ＬＮＡ１２０は、受信アンテナ１０２が受信したＲＦ信号を増幅する。

中間周波数変換部１２２は、ＬＮＡ１２０により増幅されたＲＦ信号の周波数を、デジタル信号処理が施しやすいように、例えば、４．０９２ＭＨｚや１．０２３ＭＨｚなどの搬送波周波数よりも低い中間周波数（ＩＦ）にダウンコンバートする。

ここで、中間周波数変換部１２２の構成例について説明する。

（中間周波数変換部１２２の構成例）
中間周波数変換部１２２は、ＢＰＦ（バンドパス・フィルタ）１３０、増幅器１３２、周波数シンセサイザ１３４、並びに、ミキサ１３６Ａ及び１３６Ｂを備える。

ＢＰＦ１３０は、ＬＮＡ１２０から出力される増幅されたＲＦ信号に対して、特定の周波数帯域の信号のみを通過させ、その他の帯域の信号を減衰させる。

増幅器１３２は、ＢＰＦ１３０から出力されるＲＦ信号を増幅する。ここで、増幅器１３２は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field effect transistor）差動増幅器で構成することができるが、上記に限られない。

周波数シンセサイザ１３４は、ＴＣＸＯ１１２から供給される発振信号に基づいて、所定の周波数を有する局部発振信号を生成する。ここで、周波数シンセサイザ１３４は、例えば、復調部１０８が備えるＭＰＵ１４４により制御されるが、上記に限られず、外部装置の制御部などによって制御されてもよい。

ミキサ１３６Ａおよび１３６Ｂは、ＲＦ信号と、周波数シンセサイザ１３４から出力される局部発振信号とを乗算することによって、局部発振信号に応じて、搬送波周波数よりも低い中間周波数（ＩＦ）にダウンコンバートされたＩＦ信号を出力する。より具体的には、ミキサ１３６Ａは、増幅器１３２から出力される増幅されたＲＦ信号に対して局部発振信号を乗算し、ＧＰＳ信号のためのＩＦ_ＧＰＳ信号を出力する。ミキサ１３６Ｂは、増幅器１３２から出力される増幅されたＲＦ信号に対して局部発振信号を乗算し、ＧＬＯＮＡＳＳ信号のためのＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号を出力する。

増幅器１２４Ａは、中間周波数変換部１２２のミキサ１３６Ａから出力されたＩＦ_ＧＰＳ信号を増幅する。増幅器１２４Ｂは、中間周波数変換部１２２のミキサ１３６Ｂから出力されたＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号を増幅する。ここで、増幅器１２４Ａおよび１２４Ｂは、例えば、オペアンプで構成することができるが、上記に限られない。

ＢＰＦ１２６Ａは、増幅器１２４Ａから出力される増幅されたＩＦ_ＧＰＳ信号に対して、特定の周波数帯域の信号のみを通過させ、その他の帯域の信号を減衰させる。ＢＰＦ１２６Ｂは、増幅器１２４Ｂから出力される増幅されたＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して、特定の周波数帯域の信号のみを通過させ、その他の帯域の信号を減衰させる。なお、ＢＰＦ１２６Ａおよび１２６Ｂの代わりに、遮断周波数より大きな周波数の信号を減衰させるローパス・フィルタ（ＬＰＦ）で構成することもできる。ここで、ＬＮＡ１２０からＢＰＦ１２６Ａおよび１２６Ｂまでに処理される信号は、アナログ信号である。

Ａ／Ｄコンバータ１２８Ａは、ＢＰＦ１２６Ａから出力されるアナログのＩＦ_ＧＰＳ信号を離散化し、その結果得られる離散化信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１２８Ｂは、ＢＰＦ１２６Ｂから出力されるアナログのＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号し、その結果得られる離散化信号を出力する。ここで、Ａ／Ｄコンバータ１２８Ａおよび１２８Ｂは、Ｎビットの分解能を有するＡ／Ｄコンバータで構成され、定常的な熱雑音の平均振幅をＡ／Ｄコンバータ１２８の下位Ｍビット（Ｎ＞Ｍ）に設定する。したがって、Ａ／Ｄコンバータ１２８Ａおよび１２８Ｂは、外来ノイズによるＡ／Ｄコンバータの出力スペクトラムの飽和を防止し、Ａ／Ｄコンバータ１２８Ａおよび１２８Ｂの後段に備えられるノッチフィルタ部１８３（図２）において外来ノイズをより確実に除去させることができる。

周波数変換部１０４は、例えば上記のような構成によって、受信アンテナ１０２が受信したＲＦ信号を中間周波数（ＩＦ）にダウンコンバートしたＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に変換し、デジタル信号としての離散化信号を出力することができる。

（復調部１０８の構成例）
次に、復調部１０８の詳細構成について説明する。

復調部１０８は、ベースバンド変換部１０６が出力するベースバンド信号に基づいてスペクトラム拡散信号を検出し、検出されたスペクトラム拡散信号を復調する。ただし、本実施の形態では、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号についてはベースバンド変換処理せずに、中間周波数の信号がベースバンド変換部１０６から復調部１０８に出力される。

復調部１０８は、同期捕捉部１４０、同期保持部１４２、ＭＰＵ（Micro Processing Unit１４４、ＲＴＣ（Real Time Clock）１４６、タイマ１４８、メモリ１５０、及び、逓倍／分周器１５２を備える。

同期捕捉部１４０は、ＭＰＵ１４４の制御の下、逓倍／分周器１５２から供給される逓倍および／または分周された発振信号に基づいて、ベースバンド変換部１０６が出力するベースバンド信号における拡散符号の同期捕捉を行う。また、同期捕捉部１４０は、拡散符号の同期捕捉と共に、送信元の外部装置を示す装置識別情報（例えば、ＧＰＳ衛星を識別する衛星番号など）を検出する。そして、同期捕捉部１４０は、検出した拡散符号の位相、装置識別情報などを、同期保持部１４２とＭＰＵ１４４とに伝達する。

同期捕捉部１４０は、例えば、高速フーリエ変換を利用したデジタルマッチドフィルタ（digital matched filter）で構成することができる。ここで、デジタルマッチドフィルタとしては、例えば、特開２００３−２３２８４４号公報に開示された技術を用いることが挙げられるが、上記に限られない。

同期保持部１４２は、ＭＰＵ１４４の制御の下、逓倍／分周器１５２から供給される逓倍および／または分周された発振信号と、同期捕捉部１４０から伝達される各種情報（拡散符号の位相、装置識別情報など）とに基づいて、ベースバンド信号における拡散符号の同期保持を行う。また、同期保持部１４２は、同期保持と共に、ベースバンド信号に含まれるデータを復調する。ここで、同期保持部１４２は、同期捕捉部１４０から伝達される拡散符号の位相および装置識別情報などを初期値として処理を開始する。

また、同期保持部１４２は、検出した拡散符号の位相および復調したデータを、ＭＰＵ１４４に伝達する。なお、同期保持部１４２は、複数の測位衛星（外部装置）から送信された送信信号に対応するベースバンド信号それぞれに対して、同期保持を並列に行うことができる。また、同期保持部１４２としては、例えば、特開２００３−２３２８４４号公報に開示された技術を用いることが挙げられるが、上記に限られない。

ＭＰＵ１４４は、同期保持部１４２から伝達される拡散符号の位相およびデータに基づいて処理を行う。例えば、ＭＰＵ１４４は、受信装置１００の位置および速度を算出し、また、復調されたデータから得られる各測位衛星の時間情報に基づいて受信装置１００の時間情報を補正するというような各種の演算処理を行う。

また、ＭＰＵ１４４は、受信装置１００の各部の制御や、外部装置との入出力に関する制御などを行うこともできる。換言すれば、ＭＰＵ１４４は、受信装置１００全体の制御部として機能することができる。

ＲＴＣ１４６は、ＸＯ１１０から供給される発振信号に基づいて時間を計測する。ＲＴＣ１４６によって計測される時間情報は、例えば、ＧＰＳ衛星の時間情報が得られるまでの間に代用されるものであり、ＧＰＳ衛星の時間情報が得られたときには、ＭＰＵ１４４がタイマ１４８を制御することによって適宜補正される。

タイマ１４８は、例えば、ＭＰＵ１４４における受信装置１００の各部の動作を制御する各種タイミング信号の生成や、時間の参照に用いられる。

メモリ１５０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される。メモリ１５０を構成するＲＯＭには、ＭＰＵ１４４が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録される。また、ＲＡＭには、ＭＰＵ１４４により実行されるプログラムなどが一時記憶される。

逓倍／分周器１５２は、ＴＣＸＯ１２から供給される発振信号を逓倍（multiply）したり、分周（divide）する。

復調部１０８は、例えば上記のような構成によって、ベースバンド変換部１０６が出力するベースバンド信号に基づいてスペクトラム拡散信号を検出し、復調することができる。

以上のように、受信装置１００は、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号の２種類の送信信号を受信し、受信した送信信号に含まれるスペクトラム拡散信号を検出して復調することができる。

＜ベースバンド変換部１０６の構成例＞
次に、図２を参照して、ベースバンド変換部１０６の構成について説明する。

図２は、ベースバンド変換部１０６の詳細構成例を示すブロック図である。

ベースバンド変換部１０６は、周波数変換部１０４のＡ／Ｄコンバータ１２８Ａから出力されるＩＦ_ＧＰＳ信号を処理するＧＰＳ変換部１６２と、周波数変換部１０４のＡ／Ｄコンバータ１２８Ｂから出力されるＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号を処理するＧＬＯＮＡＳＳ変換部１６４を備える。したがって、ベースバンド変換部１０６も、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号の２系統の信号パスに分けられている。

ＧＰＳ変換部１６２は、ＬＰＦ（ローパス・フィルタ）１８１Ａ＿Ｉ及び１８１Ａ＿Ｑ、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ａ、ノッチフィルタ部１８３、ＩＱインバランス補正部１８４Ａ、複素ミキサ１８５、ＮＣＯ（数値制御発振器）１８６、ＬＰＦ１８７Ａ＿Ｉ及び１８７Ａ＿Ｑ、並びに、ゲイン／リミタ（Gain/Limiter）１８８Ａ＿Ｉ及び１８８Ａ＿Ｑを備える。

ＧＬＯＮＡＳＳ変換部１６４は、ＬＰＦ１８１Ｂ＿Ｉ及び１８１Ｂ＿Ｑ、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ｂ、ノッチフィルタ部１８３、ＩＱインバランス補正部１８４Ｂ、複素ミキサ１８５、並びに、ゲイン／リミタ（Gain/Limiter）１８８Ｂ＿Ｉ及び１８８Ｂ＿Ｑを備える。

したがって、ノッチフィルタ部１８３と複素ミキサ１８５は、ＧＰＳ変換部１６２およびＧＬＯＮＡＳＳ変換部１６４において共通に設けられている。

ＬＰＦ１８１Ａ＿Ｉは、Ａ／Ｄコンバータ１２８Ａから出力されるＩ相成分（同相成分）のＩＦ_ＧＰＳ信号に対して、遮断周波数より大きな周波数の信号を減衰させ、必要な帯域に制限する。ＬＰＦ１８１Ａ＿Ｑは、Ａ／Ｄコンバータ１２８Ａから出力されるＱ相成分（直交成分）のＩＦ_ＧＰＳ信号に対して、遮断周波数より大きな周波数の信号を減衰させ、必要な帯域に制限する。

ＬＰＦ１８１Ｂ＿Ｉは、Ａ／Ｄコンバータ１２８Ｂから出力されるＩ相成分のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して、遮断周波数より大きな周波数の信号を減衰させ、必要な帯域に制限する。ＬＰＦ１８１Ｂ＿Ｑは、Ａ／Ｄコンバータ１２８Ｂから出力されるＱ相成分のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して、遮断周波数より大きな周波数の信号を減衰させ、必要な帯域に制限する。

ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ａは、帯域制限後のＩ相成分およびＱ相成分のＩＦ_ＧＰＳ信号のＤＣ成分（直流成分）をカットし、ＤＣオフセットをキャンセルする。

ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ｂは、帯域制限後のＩ相成分およびＱ相成分のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のＤＣ成分をカットし、ＤＣオフセットをキャンセルする。

ノッチフィルタ部１８３は、ＤＣオフセットキャンセル後のＩＦ_ＧＰＳ信号に含まれる外来ノイズとしての妨害波を除去する。また、ノッチフィルタ部１８３は、ＤＣオフセットキャンセル後のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に含まれる外来ノイズとしての妨害波を除去する。ここで、外来ノイズは、単一周波数のノイズまたはノイズの帯域が狭い狭帯域ノイズである。

詳細については図３を参照して後述するが、ノッチフィルタ部１８３は、複数のノッチフィルタ２４１（図３）を有し、ＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のそれぞれに対して、複数の妨害波を除去することができる。また、ノッチフィルタ部１８３は、ＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のそれぞれで検出された妨害波の個数またはレベルの少なくとも一方に応じて、複数のノッチフィルタ２４１を、ＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のいずれかに割り当てる。

ＩＱインバランス補正部１８４Ａは、ＩＦ_ＧＰＳ信号のＩ相成分とＱ相成分の振幅および位相の不整合を補正する。ＩＱインバランス補正部１８４Ｂは、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のＩ相成分とＱ相成分の振幅および位相の不整合を補正する。Ｉ相成分とＱ相成分の振幅および位相の不整合を補正することで、イメージ除去比を高めることができる。なお、周波数変換部１０４の処理で十分な特性が得られる場合には、ＩＱインバランス補正部１８４Ａ及びＩＱインバランス補正部１８４Ｂを省略することができる。

複素ミキサ１８５は、Ｉ相成分とＱ相成分のそれぞれについて、ＮＣＯ１８６から供給される中間周波数をＩＦ_ＧＰＳ信号と乗算することによって、ＩＦ_ＧＰＳ信号の周波数を中間周波数（ＩＦ）から、例えばゼロに変換する。すなわち、複素ミキサ１８５は、ＩＦ_ＧＰＳ信号をベースバンドの信号であるＢＢ_ＧＰＳ信号に変換する。ＮＣＯ１８６は、例えば、４．０９２ＭＨｚの中間周波数を生成し、複素ミキサ１８５に供給する。

なお、ＧＬＯＮＡＳＳ信号については多重方式が周波数多重分割方式であるため、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号を各周波数帯に変換する周波数変換は同期捕捉部１４０または同期保持部１４２で行うことができ、必ずしもベースバンド変換部１０６で行う必要はない。そこで、本実施の形態では、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号の周波数変換については同期捕捉部１４０または同期保持部１４２で行うものとして、複素ミキサ１８５は、ＩＱインバランス補正部１８４Ｂから出力されるＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号をそのまま出力する。

ＬＰＦ１８７Ａ＿Ｉは、周波数変換後のＩ相成分のベースバンドのＢＢ_ＧＰＳ信号に対して、遮断周波数より大きな周波数の信号を減衰させ、所定の帯域に制限する。ＬＰＦ１８７Ａ＿Ｑは、周波数変換後のＱ相成分のベースバンドのＢＢ_ＧＰＳ信号に対して、遮断周波数より大きな周波数の信号を減衰させ、所定の帯域に制限する。

ゲイン／リミタ１８８Ａ＿Ｉは、ＬＰＦ１８７Ａ＿Ｉから出力されるＩ相成分のベースバンドのＢＢ_ＧＰＳ信号を、後段の同期捕捉部１４０及び同期保持部１４２の入力ビット数に調整して出力する。

ゲイン／リミタ１８８Ａ＿Ｑは、ＬＰＦ１８７Ａ＿Ｑから出力されるＱ相成分のベースバンドのＢＢ_ＧＰＳ信号を、後段の同期捕捉部１４０及び同期保持部１４２の入力ビット数に調整して出力する。

ゲイン／リミタ１８８Ｂ＿Ｉは、複素ミキサ１８５から出力されるＩ相成分のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}を、後段の同期捕捉部１４０及び同期保持部１４２の入力ビット数に調整して出力する。

ゲイン／リミタ１８８Ｂ＿Ｑは、複素ミキサ１８５から出力されるＱ相成分のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}を、後段の同期捕捉部１４０及び同期保持部１４２の入力ビット数に調整して出力する。

＜ノッチフィルタ部１８３の詳細構成例＞
図３は、ノッチフィルタ部１８３の詳細構成を示すブロック図である。

ノッチフィルタ部１８３は、フィルタ制御部２０２とフィルタ処理部２０４を備える。そして、フィルタ制御部２０２は、フーリエ変換部２２１（第１フーリエ変換部）とノッチ周波数検出部２２２を備える。一方、フィルタ処理部２０４は、Ｎ個のノッチフィルタ２４１−１乃至２４１−Ｎと、フィルタ接続部２４２を備える。なお、以下において、Ｎ個のノッチフィルタ２４１−１乃至２４１−Ｎを特に区別しない場合には、単にノッチフィルタ２４１という。ノッチフィルタ２４１はノイズ除去部として機能する。

フーリエ変換部２２１には、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ａから出力されるＩ相成分およびＱ相成分のＩＦ_ＧＰＳ信号と、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ｂから出力されるＩ相成分およびＱ相成分のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号が選択的に入力される。

フーリエ変換部２２１は、ＩＦ_ＧＰＳ信号およびＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のそれぞれに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を行う。そして、フーリエ変換部２２１は、高速フーリエ変換の結果をノッチ周波数検出部２２２に伝達する。

ここで、フーリエ変換部２２１は、専用の高速フーリエ変換回路で構成することができるが、上記に限られない。例えば、フーリエ変換部２２１は、復調部１０８において逆拡散処理を行うために用いられる高速フーリエ変換回路を用いる（共用する）こともできる。

ノッチ周波数検出部２２２は、ＩＦ_ＧＰＳ信号およびＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号において、除去すべき妨害波の周波数を検出する。

具体的には、ノッチ周波数検出部２２２は、フーリエ変換部２２１から伝達された高速フーリエ変換の結果に基づいて、ＩＦ_ＧＰＳ信号において、振幅（レベル）の大きさが所定の値以上のピークとなる周波数ｆ０を、ノッチ周波数として検出する。また、ノッチ周波数検出部２２２は、フーリエ変換部２２１から伝達された高速フーリエ変換の結果に基づいて、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号において、振幅の大きさが所定の値以上のピークとなる周波数ｆ０’を、ノッチ周波数として検出する。

なお、ＩＦ_ＧＰＳ信号に対して、複数のノッチ周波数ｆ０が検出された場合、振幅の大きい方から順にｆ０_１、ｆ０_２、ｆ０_３、…とする。同様に、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して、複数のノッチ周波数ｆ０’が検出された場合、振幅の大きい方から順に複数のノッチ周波数ｆ０’_１、ｆ０’_２、ｆ０’_２、…とする。

ノッチ周波数検出部２２２は、例えば、オペアンプやダイオード、キャパシタなどを有するピーク検出回路で構成することができるが、上記に限られない。例えば、ノッチ周波数検出部２２２は、上記ピーク検出回路として、ピークを探索するデジタル信号処理回路を用いてもよい。

フィルタ制御部２０２は、ノッチ周波数検出部２２２の検出結果に基づいて、フィルタ処理部２０４の複数のノッチフィルタ２４１を、ＩＦ_ＧＰＳ信号またはＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して割り当てる。

具体的には、フィルタ制御部２０２は、検出された１以上のノッチ周波数ｆ０またはノッチ周波数ｆ０’を、ノッチフィルタ２４１に設定するとともに、各ノッチフィルタ２４１の接続を制御する。

フィルタ処理部２０４の各ノッチフィルタ２４１は、設定されたノッチ周波数ｆ０またはノッチ周波数ｆ０’に急峻な減衰を与えることによって、ＩＦ_ＧＰＳ信号またはＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号から外来ノイズを除去する。ノッチフィルタ２４１は、主に単一周波数のノイズや狭帯域ノイズを除去することに適している。

フィルタ処理部２０４のフィルタ接続部２４２は、フィルタ制御部２０２の制御にしたがい、各ノッチフィルタ２４１の入力先と出力先の設定を切り替える。例えば、フィルタ接続部２４２は、全てのノッチフィルタ２４１を、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ａから出力されてくるＩＦ_ＧＰＳ信号に対してフィルタ処理するように接続することもできるし、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ｂから出力されてくるＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対してフィルタ処理するように接続することもできる。

＜ノッチフィルタ２４１の接続例＞
図４乃至図７を参照して、フィルタ制御部２０２によるノッチフィルタ２４１の接続例について説明する。なお、図４乃至図７では、フィルタ処理部２０４が、４個のノッチフィルタ２４１−１乃至２４１−４で構成されているものとして説明する。

図４は、ノッチ周波数検出部２２２において、ＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のそれぞれに１個の妨害波が検出された場合の接続例を示している。

この場合、フィルタ制御部２０２は、４個のノッチフィルタ２４１のうちの一つ、例えばノッチフィルタ２４１−１をＩＦ_ＧＰＳ信号に割り当て、その他の一つ、例えばノッチフィルタ２４１−２をＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に割り当てる。

すなわち、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＡからのＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ２４１−１に入力され、フィルタ処理後のＩＦ_ＧＰＳ信号が後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。また、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＢからのＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号がノッチフィルタ２４１−２に入力され、フィルタ処理後のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号が後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。

図５は、ノッチ周波数検出部２２２において、ＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のそれぞれに２個の妨害波が検出された場合の接続例を示している。

この場合、フィルタ制御部２０２は、４個のノッチフィルタ２４１のうちの二つ、例えばノッチフィルタ２４１−１と２４１−２をＩＦ_ＧＰＳ信号に割り当て、その他の二つ、例えばノッチフィルタ２４１−３と２４１−４をＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に割り当てる。

すなわち、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＡからのＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ２４１−１、ノッチフィルタ２４１−２の順に入力され、フィルタ処理後のＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ２４１−２から後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。また、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＢからのＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号がノッチフィルタ２４１−３、ノッチフィルタ２４１−４の順に入力され、フィルタ処理後のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号がノッチフィルタ２４１−４から後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。

図６は、ノッチ周波数検出部２２２において、ＩＦ_ＧＰＳ信号に３個の妨害波が検出され、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に１個の妨害波が検出された場合の接続例を示している。

この場合、フィルタ制御部２０２は、４個のノッチフィルタ２４１のうちの三つ、例えばノッチフィルタ２４１−１乃至２４１−３をＩＦ_ＧＰＳ信号に割り当て、残りの一つ、例えばノッチフィルタ２４１−４をＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に割り当てる。

すなわち、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＡからのＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ２４１−１、ノッチフィルタ２４１−２、ノッチフィルタ２４１−３の順に入力され、フィルタ処理後のＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ２４１−３から後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。また、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＢからのＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号がノッチフィルタ２４１−４に入力され、フィルタ処理後のＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号がノッチフィルタ２４１−４から後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。

図７は、ノッチ周波数検出部２２２において、ＩＦ_ＧＰＳ信号に４個の妨害波が検出され、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号では妨害波が検出されなかった場合の接続例を示している。

この場合、フィルタ制御部２０２は、全てのノッチフィルタ２４１−１乃至２４１−４をＩＦ_ＧＰＳ信号に割り当てる。

すなわち、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＡからのＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ２４１−１、ノッチフィルタ２４１−２、ノッチフィルタ２４１−３、ノッチフィルタ２４１−４の順に入力され、フィルタ処理後のＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ２４１−４から後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。また、フィルタ制御部２０２は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２ＢからのＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号がそのまま後段に出力されるように、フィルタ接続部２４２を制御する。

なお、図４乃至図７に示した例では、ノッチ周波数検出部２２２によって検出されたノッチ周波数ｆ０及びｆ０’の個数の合計が、フィルタ処理部２０４が備えるノッチフィルタ２４１の数（４個）以下である場合の例を示した。

しかしながら、ノッチ周波数検出部２２２によって検出されたノッチ周波ｆ０及びｆ０’の個数の合計が、フィルタ処理部２０４が備えるノッチフィルタ２４１の数よりも多い場合もあり得る。その場合、フィルタ制御部２０２は、検出されたノッチ周波数ｆ０及びｆ０’のうち、振幅が大きい順にノッチフィルタ２４１を割り当てる。換言すれば、フィルタ制御部２０２は、振幅の大きいノイズを優先的に除去するように、複数のノッチフィルタ２４１を割り当てる。

＜ノッチフィルタ２４１の詳細構成例＞
図８は、ノッチフィルタ２４１の詳細構成を示すブロック図である。

図８では、ノッチフィルタ２４１に入力される入力信号である、外来ノイズが含まれている可能性のある離散化信号（ＩＦ_ＧＰＳ信号またはＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号）を離散化信号ｙ（ｔ）として示し、ノイズ除去後の離散化信号を離散化信号ｘ（ｔ）として示している。

ノッチフィルタ２４１は、第１加算器２６１、遅延素子２６２、第１乗算器２６３、第２加算器２６４、及び、第２乗算器２６５を備える。

第１加算器２６１は、ノッチフィルタ２４１に入力された離散化信号ｙ（ｔ）と、第２乗算器２６５から出力されるフィードバック信号とを加算し、第１加算信号を出力する。

遅延素子２６２は、第１加算器２６１から出力される第１加算信号をサンプリング周期の１周期（１クロック）分遅延させた遅延信号を出力する。

第１乗算器２６３は、遅延素子２６２から出力される遅延信号に基づいて、以下の式（１）に示す演算を行い、乗算信号を出力する。

式（１）において、“Ｄｏｕｔ１”は乗算信号を示し、“Ｄｉｎ１”は第１乗算器２６３に入力される遅延信号を示す。また、“ｆ０”はフィルタ制御部２０２によって設定されるノッチ周波数を示しており、“Ｔｓ”はサンプリング周期を示している。なお、ノッチフィルタ２４１がＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に割り当てられている場合、式（１）のノッチ周波数ｆ０は、ノッチ周波数ｆ０’となる。

第２加算器２６４は、第１加算信号から乗算信号を減算する。ここで、乗算信号はノッチ周波数に対応する信号成分であるので、第２加算器２６４は、第１加算信号から乗算信号を減算することによって、ノッチ周波数ｆ０に急峻な減衰を与えることができる。したがって、第２加算器２６４からは、ノッチ周波数ｆ０に対応する外来ノイズが除去された離散化信号ｘ（ｔ）が出力される。

第２乗算器２６５は、第１乗算器２６３から出力される乗算信号に基づいて、以下の式（２）に示す演算を行い、フィードバック信号を出力する。

式（２）において、“Ｄｏｕｔ２”はフィードバック信号を示し、“Ｄｉｎ２”は第２乗算器２６５に入力される乗算信号を示す。また、式（２）において“ｒ”は帰還係数を示しており、帰還係数ｒは１未満の値をとり（ｒ＞１）、１に近い値をとればとる程、ノッチ帯域は小さくなる。なお、帰還係数ｒは、予め設定された固定の係数であってもよいし、例えば、フィルタ制御部２０２によって必要に応じて変更されてもよい。

ノッチフィルタ２４１は、図８に示すような構成により、フィルタ制御部２０２によって設定されたノッチ周波数ｆ０またはノッチ周波数ｆ０’に対応する外来ノイズが除去された離散化信号ｘ（ｔ）を出力することができる。

＜ノイズ除去処理の処理フロー＞
次に、図９のフローチャートを参照して、ノッチフィルタ部１８３によるノイズ除去処理について説明する。

初めに、ステップＳ１において、フーリエ変換部２２１は、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ａから出力されてきたＩＦ_ＧＰＳ信号に対して、高速フーリエ変換を行い、その結果をノッチ周波数検出部２２２に伝達する。

ステップＳ２において、フーリエ変換部２２１は、入力信号を、ＤＣオフセットキャンセル部１８２Ｂから出力されてきたＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に切り替える。そして、フーリエ変換部２２１は、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して、高速フーリエ変換を行い、その結果をノッチ周波数検出部２２２に伝達する。

ステップＳ３において、ノッチ周波数検出部２２２は、フーリエ変換部２２１から伝達された高速フーリエ変換の結果に基づいて、ＩＦ_ＧＰＳ信号におけるノッチ周波数ｆ０、および、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号におけるノッチ周波数ｆ０’を検出する。

なお、ＩＦ_ＧＰＳ信号に対して検出されたノッチ周波数ｆ０_１、ｆ０_２、…、の数と、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して検出されたノッチ周波数ｆ０’_１、ｆ０’_２、…、の数の合計が、フィルタ処理部２０４が備えるノッチフィルタ２４１の数よりも多い場合、振幅の大きい順に、N個のノッチ周波数ｆ０またはｆ０’が選択される。

ステップＳ４において、フィルタ制御部２０２は、ノッチ周波数検出部２２２の検出結果に基づいて、各ノッチフィルタ２４１に、ノッチ周波数ｆ０またはノッチ周波数ｆ０’を設定する。

そして、ステップＳ５において、フィルタ制御部２０２は、フィルタ接続部２４２における各ノッチフィルタ２４１の接続を制御する。これにより、フィルタ接続部２４２は、各ノッチフィルタ２４１の入力先と出力先の設定を切り替える。なお、図４乃至図７を参照して説明したように、同一のＩＦ信号に対して複数のノッチフィルタ２４１が割り当てられる場合には、それらのノッチフィルタ２４１は直列に接続される。

ステップＳ６において、フィルタ処理部２０４のノッチフィルタ２４１は、ノッチ周波数ｆ０の周波数成分を減衰させたＩＦ_ＧＰＳ信号と、ノッチ周波数ｆ０’の周波数成分を減衰させたＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号を出力する。

ノイズ除去処理は、例えば、上記のような手順で実行される。なお、ノッチ周波数ｆ０およびｆ０’の検出と、検出結果に基づくノッチフィルタ２４１の接続制御は、ＩＦ_ＧＰＳ信号及びＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号が入力されている間、フィルタ制御部２０２によって継続的に実行される。そして、検出されたノッチ周波数ｆ０若しくはｆ０’、またはその個数に変更があった場合には、その変更に応じて、ノッチ周波数ｆ０及びｆ０’の設定、並びに、ノッチフィルタ２４１の接続が変更される。

＜ノッチフィルタ部１８３のその他の構成例＞
図１０は、ノッチフィルタ部１８３のその他の構成例を示している。

なお、図１０において、図３に示した構成と対応する部分については同一の符号を示してあり、その説明は適宜省略する。

図１０のノッチフィルタ部１８３は、図３に示したノッチフィルタ部１８３の構成と比較すると、遅延補正部２８１Ａおよび２８１Ｂが新たに追加されている点が異なる。

遅延補正部２８１Ａは、ＩＦ_ＧＰＳ信号に対して適用されるノッチフィルタ２４１の数によって、後段のＩＱインバランス補正部１８４Ａに出力するタイミングが変わらないように、遅延時間を補正する。ここで、遅延時間とは、ＩＦ_ＧＰＳ信号が、遅延補正部２８１Ａに入力されてから、出力されるまでの時間を表す。この遅延時間は、ノッチフィルタ２４１の割り当て結果に基づいて、フィルタ制御部２０２によって指定される。

例えば、一つのノッチフィルタ２４１が、入力された信号をフィルタ処理（ノイズ除去処理）して出力するまでに要する時間をＴｚとする。この場合、遅延補正部２８１Ａは、ＩＦ_ＧＰＳ信号がノッチフィルタ部１８３に入力されてから出力されるまでの時間が、Ｎ×Ｔｚ時間となるように、入力されたＩＦ_ＧＰＳ信号を所定期間保持し、出力する。

例えば、上記の例と同様にノッチフィルタ２４１の全個数が４個（Ｎ＝４）であるとして、フィルタ制御部２０２によってＩＦ_ＧＰＳ信号に割り当てられたノッチフィルタ２４１の個数が１個である場合、遅延補正部２８１Ａは、３×Ｔｚ時間だけ、入力されるＩＦ_ＧＰＳ信号の出力タイミングを遅らせて出力する。また例えば、フィルタ制御部２０２によってＩＦ_ＧＰＳ信号に割り当てられたノッチフィルタ２４１の個数が４個である場合、遅延補正部２８１Ａは、入力されるＩＦ_ＧＰＳ信号を即座に出力する。

遅延補正部２８１Ｂは、ＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して適用されるノッチフィルタ２４１の数によって、後段のＩＱインバランス補正部１８４Ｂに出力するタイミングが変わらないように、遅延時間を補正する。この遅延時間は、ノッチフィルタ２４１の割り当て結果に基づいて、フィルタ制御部２０２によって指定される。

上記と同様に、ノッチフィルタ２４１の全個数が４個（Ｎ＝４）である場合の例で説明する。例えば、フィルタ制御部２０２によってＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に割り当てられたノッチフィルタ２４１の個数が２個である場合、遅延補正部２８１Ｂは、２×Ｔｚ時間だけ、入力されるＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号の出力タイミングを遅らせて出力する。また例えば、フィルタ制御部２０２によってＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に割り当てられたノッチフィルタ２４１の個数が０個である場合、遅延補正部２８１Ｂは、４×Ｔｚ時間だけ、入力されるＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号の出力タイミングを遅らせて出力する。

図１０に示した構成のノッチフィルタ部１８３が行うノイズ処理は、図９に示したノイズ除去処理のステップＳ５の次の処理として、遅延補正部２８１Ａおよび２８１Ｂが遅延処理を行うことで実現できる。これにより、ノッチフィルタ部１８３が、ノッチフィルタ２４１の割り当てを変更した場合であっても、後段の処理部の同期に影響を与えることがないので、安定した動作を行うことができる。

＜ノッチフィルタ部１８３のさらにその他の構成例＞
図１１は、ノッチフィルタ部１８３のさらにその他の構成例を示している。

なお、図１１においても、図３に示した構成と対応する部分については同一の符号を示してあり、その説明は適宜省略する。

図１１のノッチフィルタ部１８３は、図３に示したノッチフィルタ部１８３の構成と比較すると、フィルタ処理部２０４において、適応フィルタ３０１が新たに追加されている点が異なる。

適応フィルタ３０１も、ノッチフィルタ２４１と同様、ノイズ除去部として機能する。ノッチフィルタ２４１は、例えば、単一周波数のノイズまたはノイズの帯域が狭い狭帯域ノイズを主に除去することに適している。これに対して、適応フィルタ３０１は、後述するようにウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いるため、単一周波数のノイズまたはノイズの帯域が狭い狭帯域ノイズだけでなく、周波数が時間的に変動するような偏りのある広帯域ノイズを効果的に除去することができる。

フィルタ制御部２０２は、上述した他の構成と同様に、各ノッチフィルタ２４１に、ノッチ周波数ｆ０またはｆ０’を設定する。また、フィルタ制御部２０２は、フィルタ接続部２４２におけるノッチフィルタ２４１の接続を制御する。

さらに、フィルタ制御部２０２は、ノッチ周波数検出部２２２の検出結果に基づいて、ＩＦ_ＧＰＳ信号またはＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のいずれか一方に、適応フィルタ３０１を割り当てる。適応フィルタ３０１が割り当てられる場合、ノッチフィルタ処理の後で適応フィルタ処理が実行されるように、ノッチフィルタ２４１の最終段の出力と適応フィルタ３０１入力が接続される。そして、適応フィルタ３０１によるフィルタ処理後の信号が、後段に出力される。

なお、適応フィルタ３０１は、必要に応じて割り当てればよく、必ずしも使用する必要はない。また、フィルタ処理部２０４に、２個の適応フィルタ３０１を設け、必要に応じて、ＩＦ_ＧＰＳ信号とＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号の両方に、適応フィルタ３０１を割り当てることができるようにしてもよい。

＜適応フィルタ３０１の詳細構成例＞
図１２は、適応フィルタ３０１の詳細構成例を示すブロック図である。

図１２では、適応フィルタ３０１に入力される入力信号である、外来ノイズが含まれている可能性のある離散化信号（ＩＦ_ＧＰＳ信号またはＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号）を離散化信号ｙ（ｔ）として示し、ノイズ除去後の離散化信号を離散化信号ｘ’（ｔ）として示している。

適応フィルタ３０１は、フーリエ変換部３２１（第２フーリエ変換部）と、ウィナーフィルタ３２２を備える。

ウィナーフィルタ３２２の処理について説明する。

受信した送信信号に基づく理想離散化信号をｘ（ｔ）、外来ノイズをｎ（ｔ）、そして、受信した送信信号に基づく離散化信号をｙ（ｔ）とすると、離散化信号ｙ（ｔ）、理想離散化信号ｘ（ｔ）および外来ノイズｎ（ｔ）の関係は、以下の式（３）で表される。

ｙ（ｔ）＝ｘ（ｔ）＋ｎ（ｔ） ・・・（３）

ウィナーフィルタ３２２は、式（３）に示す理想離散化信号ｘ（ｔ）の二乗平均誤差が最小となる離散化信号ｘ’（ｔ）を得ることによって、離散化信号ｙ（ｔ）から外来ノイズを除去する。ここで、ウィナーフィルタ３２２は、離散化信号ｙ（ｔ）、理想離散化信号ｘ（ｔ）および外来ノイズｎ（ｔ）それぞれのフーリエ変換の結果Ｙ(ｆ)、Ｘ(ｆ)、Ｎ(ｆ)と、それぞれの電力スペクトラムＰｙ(ｆ)、Ｐｘ(ｆ)、Ｐｎ(ｆ)とを用いて離散化信号ｘ’（ｔ）を得る。以下、より具体的に説明する。

理想離散化信号ｘ（ｔ）は、熱雑音が支配的であるので、振幅の分散をσｘ^２とすると、σｘ^２は周波数によらず一定値となる。したがって、理想離散化信号ｘ（ｔ）の電力スペクトラムＰｘ(ｆ)は、以下の式（４）で近似的に表すことができる。

Ｐｘ(ｆ)＝σｘ^２／ΔＦ ・・・（４）

ここで、ΔＦは、離散化信号の帯域幅（例えば、２ＭＨｚ）である。また、σｘ^２は、例えば、通信アンテナを接続しない状態で送信信号と同様の信号を観測することによって決定することができるが、上記に限られない。つまり、式（４）に示すＰｘ(ｆ)は、単位周波数（例えば、１ＭＨｚ）あたりの電力を示している。以下では、理想離散化信号ｘ（ｔ）の電力スペクトラムＰｘ(ｆ)を、単位周波数あたりの電力を示すことから「基準電力」ともいう。

また、外来ノイズの電力スペクトラムＰｎ(ｆ)は、式（３）より以下の式（５）で表すことができる。

Ｐｎ(ｆ)＝Ｐｙ(ｆ)−Ｐｘ(ｆ) ・・・（５）

また、式（４）、式（５）、およびウィナーフィルタ理論を適用すると、ウィナーフィルタのフーリエ変換の結果Ｗ（ｆ）は、以下の式（６）で表すことができる。

ポイント数Ｎ_ＦＦＴが例えば２のべき乗に設定された高速フーリエ変換回路を用いることによって、式（４）に基づき以下の式（７）で、基準電力Ｐｘ(ｎ)を予め設定することができる。

Ｐｘ（ｎ）＝σｘ^２／ΔＦ ・・・（７）

また、ポイント数Ｎ_ＦＦＴが例えば２のべき乗に設定された高速フーリエ変換回路を用いることによって、以下の式（８）より、離散化信号ｙ（ｔ）の電力スペクトラムＰｙ（ｎ）を求めることができる。

Ｐｙ（ｎ）＝Ｙ（ｎ）^２／Ｎ_ＦＦＴ ^２／Δｆ ・・・（８）

式（８）において、ｎはｎ＝０乃至Ｎ_ＦＦＴ−１の整数であり、式（８）におけるＮ_ＦＦＴ ^２は、高速フーリエ変換回路の出力をポイント数によって補正する補正係数である。また、式（８）におけるΔｆは、高速フーリエ変換回路の分解能であり、Δｆは、サンプリング周波数Ｆｓを用いるとΔｆ＝Ｆｓ／Ｎ_ＦＦＴで表される。例えば、サンプリング周波数Ｆｓ＝１６［ＭＨｚ］、ポイント数Ｎ_ＦＦＴ＝６４とすると、Δｆは２５０［ｋＨｚ］となる。

以上より、ウィナーフィルタ３２２は、式（６）に示す関係を有するウィナーフィルタを用いることによって、離散化信号ｙ（ｔ）（より厳密には、式（８）に示すＰｙ（ｎ））に基づいて理想離散化信号ｘ（ｔ）の二乗平均誤差が最小となる離散化信号ｘ’（ｔ）を得ることができる。

図１２の説明に戻り、フーリエ変換部３２１は、入力される離散化信号ｙ（ｔ）を高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換の結果Ｙ（ｎ）に基づく電力スペクトラムＰｙ（ｎ）＝Ｙ（ｎ）^２／Ｎ_ＦＦＴ ^２／Δｆを導出して出力する。

ここで、フーリエ変換部３２１は、例えば、高速フーリエ変換回路と、高速フーリエ変換の結果に基づいて電力スペクトラムＰｙ（ｎ）を導出する演算回路とを有することができるが、これに限られない。

ウィナーフィルタ３２２は、入力される離散化信号ｙ（ｔ）と、フーリエ変換部３２１から出力される電力スペクトラムＰｙ（ｎ）と、基準電力Ｐｘ(ｎ)とに基づいて、理想離散化信号ｘ（ｔ）の二乗平均誤差が最小となる離散化信号ｘ’（ｔ）を出力する。

図１１に示した構成のノッチフィルタ部１８３が行うノイズ処理は、図９に示したノイズ除去処理のステップＳ５の次の処理として、適応フィルタ３０１が、前段のノッチフィルタ２４１から出力されてきたＩＦ_ＧＰＳ信号またはＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号に対して適応フィルタ処理を行うことで実現できる。これにより、ノッチフィルタ部１８３は、単一周波数のノイズまたはノイズの帯域が狭い狭帯域ノイズだけでなく、周波数が時間的に変動するような偏りのある広帯域ノイズも効果的に除去することができる。

なお、図示は省略するが、ノッチフィルタ部１８３のフィルタ処理部２０４が、図１０の遅延補正部２８１Ａおよび２８１Ｂと、図１１の適応フィルタ３０１の両方をさらに備える構成とすることもできる。

以上のように、受信装置１００は、測位衛星から送信されてくる送信信号であって、ＧＰＳ信号と、ＧＬＯＮＡＳＳ信号の２種類の送信信号を受信することができる。また、受信装置１００は、受信した送信信号に含まれる外来ノイズ、例えば狭帯域ノイズ、あるいは、単一周波数のノイズを除去するノイズ除去部としてのノッチフィルタ２４１を複数備える。これらの複数のノッチフィルタ２４１は、入力されるＩＦ_ＧＰＳ信号およびＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号のいずれにも利用可能に共用化され、ノッチ周波数ｆ０およびｆ０’の検出結果に基づいて、割り当てが決定される。

従って、受信装置１００によれば、ノッチフィルタ２４１をＩＦ_ＧＰＳ信号およびＩＦ_{ＧＬＯＮＡＳＳ}信号の２系統の信号パスに独立に設けずに、必要に応じて適宜割り当てるので、回路規模を抑制しつつ、外来ノイズを低減させることができる。また、受信装置１００は、外来ノイズを安定的に除去することができるので、スペクトラム拡散信号をより確実に復調することができる。

なお、上述した実施の形態では、受信装置１００が受信する周波数帯の異なる２つの送信信号として、ＧＰＳ信号とＧＬＯＮＡＳＳ信号を受信する場合について説明した。しかし、受信装置１００が受信する周波数帯の異なる複数の送信信号の組み合わせはこれに限られない。例えば、中国により運用される衛星測位システムであるＣＯＭＰＡＳＳや、ＥＵ（欧州連合）により運用される衛星測位システムであるＧａｌｉｌｅｏなどの送信信号を、受信装置１００が受信する構成とすることもできる。

また、受信装置１００は、２つの送信信号だけでなく、同時に、３以上の周波数帯の異なる送信信号を受信し、それらに含まれる外来ノイズに応じて、共用する複数のノッチフィルタ２４１を適宜割り当てて、ノイズ除去するように制御することも可能である。

＜コンピュータの構成例＞
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理の少なくとも一部をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

図１３は、上述した一連の処理の少なくとも一部をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。

コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４１，ＲＯＭ（Read Only Memory）３４２，ＲＡＭ（Random Access Memory）３４３は、バス３４４により相互に接続されている。

バス３４４には、さらに、入出力インタフェース３４５が接続されている。入出力インタフェース３４５には、入力部３４６、出力部３４７、記憶部３４８、通信部３４９、及びドライブ３５０が接続されている。

入力部３４６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部３４７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部３４８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部３４９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ３５０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体３５１を駆動する。

以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ３４１が、例えば、記憶部３４８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース３４５及びバス３４４を介して、ＲＡＭ３４３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体３５１をドライブ３５０に装着することにより、入出力インタフェース３４５を介して、記憶部３４８にインストールすることができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部３４９で受信し、記憶部３４８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ３４２や記憶部３４８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

例えば、上述した複数の実施の形態の全てまたは一部を組み合わせた形態を採用することができる。

また、上述のフローチャートで説明した各ステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
スペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号が変調された送信信号であって、異なる周波数帯の複数の前記送信信号を、異なる中間周波数の中間周波数信号に変換する中間周波数変換部と、
複数の前記中間周波数信号を離散化して複数の離散化信号を出力するＡＤ変換部と、
前記離散化信号に含まれる定常的な熱雑音以外のノイズを前記離散化信号から除去する複数のノイズ除去部と、
前記複数の離散化信号に含まれる前記ノイズの検出を行い、その検出結果に基づいて、前記複数の離散化信号に対する前記複数のノイズ除去部の割り当てを設定する制御部と
を備える受信装置。
（２）
前記制御部は、
前記離散化信号を高速フーリエ変換する第１フーリエ変換部と、
前記第１フーリエ変換部における高速フーリエ変換の結果に基づいて、振幅が所定の値以上の周波数を検出する周波数検出部と
を備え、
前記複数の離散化信号に対して順に前記ノイズの検出を行い、
前記振幅が大きい順に、前記複数のノイズ除去部を割り当てる
前記（１）に記載の受信装置。
（３）
前記複数のノイズ除去部それぞれは、前記離散化信号の所定の周波数成分を減衰させた離散化信号を出力するノッチフィルタで構成され、
前記制御部は、前記周波数検出部において前記振幅が所定の値以上の周波数を、ノッチ周波数として前記ノッチフィルタに設定する
前記（１）または（２）に記載の受信装置。
（４）
前記離散化信号に対する前記複数のノイズ除去部の割り当てに関わらず、ノイズ除去処理後の出力タイミングが一定となるように遅延時間を補正する遅延補正部をさらに備える
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の受信装置。
（５）
前記ノイズを含まない理想状態の理想離散化信号に対する二乗平均誤差を最小とする離散化信号を出力する適応フィルタをさらに備え、
前記制御部は、さらに、前記ノイズ除去部の処理後に、前記適応フィルタによる処理を行うように制御する
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の受信装置。
（６）
前記適応フィルタは、
前記離散化信号を高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換の結果に基づく電力スペクトラムを導出する第２フーリエ変換部と、
前記離散化信号と、前記第２フーリエ変換部から出力される電力スペクトラムと、単位周波数あたりの基準電力とに基づいて、前記ノイズを含まない理想状態の理想離散化信号に対する二乗平均誤差を最小とする離散化信号を出力するウィナーフィルタと
を備える
前記（５）に記載の受信装置。

１００ 受信装置， １０６ ベースバンド変換部， １８３ ノッチフィルタ部， ２０２ フィルタ制御部， ２０４ フィルタ処理部， ２２１ フーリエ変換部， ２２２ ノッチ周波数検出部， ２４１−１乃至２４１−Ｎ ノッチフィルタ， ２４２ フィルタ接続部， ２８１Ａ，２８１Ｂ 遅延補正部， ３０１ 適応フィルタ

Claims (6)

1. スペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号が変調された送信信号であって、異なる周波数帯の複数の前記送信信号を、異なる中間周波数の中間周波数信号に変換する中間周波数変換部と、
   複数の前記中間周波数信号を離散化して複数の離散化信号を出力するＡＤ変換部と、
   前記離散化信号に含まれる定常的な熱雑音以外のノイズを前記離散化信号から除去する複数のノイズ除去部と、
   前記複数の離散化信号に含まれる前記ノイズの検出を行い、その検出結果に基づいて、前記複数の離散化信号に対する前記複数のノイズ除去部の割り当てを設定する制御部と
   を備える受信装置。
2. 前記制御部は、
   前記離散化信号を高速フーリエ変換する第１フーリエ変換部と、
   前記第１フーリエ変換部における高速フーリエ変換の結果に基づいて、振幅が所定の値以上の周波数を検出する周波数検出部と
   を備え、
   前記複数の離散化信号に対して順に前記ノイズの検出を行い、
   前記振幅が大きい順に、前記複数のノイズ除去部を割り当てる
   請求項１に記載の受信装置。
3. 前記複数のノイズ除去部それぞれは、前記離散化信号の所定の周波数成分を減衰させた離散化信号を出力するノッチフィルタで構成され、
   前記制御部は、前記周波数検出部において前記振幅が所定の値以上の周波数を、ノッチ周波数として前記ノッチフィルタに設定する
   請求項２に記載の受信装置。
4. 前記離散化信号に対する前記複数のノイズ除去部の割り当てに関わらず、ノイズ除去処理後の出力タイミングが一定となるように遅延時間を補正する遅延補正部をさらに備える
   請求項１に記載の受信装置。
5. 前記ノイズを含まない理想状態の理想離散化信号に対する二乗平均誤差を最小とする離散化信号を出力する適応フィルタをさらに備え、
   前記制御部は、さらに、前記ノイズ除去部の処理後に、前記適応フィルタによる処理を行うように制御する
   請求項１に記載の受信装置。
6. 前記適応フィルタは、
   前記離散化信号を高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換の結果に基づく電力スペクトラムを導出する第２フーリエ変換部と、
   前記離散化信号と、前記第２フーリエ変換部から出力される電力スペクトラムと、単位周波数あたりの基準電力とに基づいて、前記ノイズを含まない理想状態の理想離散化信号に対する二乗平均誤差を最小とする離散化信号を出力するウィナーフィルタと
   を備える
   請求項５に記載の受信装置。

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