JP2024521090A - ダイナミックレンジを低減するための帯域除去のための周波数変調トラッキング - Google Patents

Abstract

受信された無線周波数信号のダイナミックレンジを低減するための方法は、受信された無線周波数信号の同相成分および受信された無線周波数信号の直交成分に対応するデジタルＩＱ信号を受信することを含む。方法は、瞬時周波数信号を生成するためにデジタルＩＱ信号を復調することを含む。方法は、受信された無線周波数信号の目標周波数帯域において干渉信号が検出されているかどうかに従って、選択可能フィルタの中心周波数を選択することを含む。中心周波数は、所定の周波数と、瞬時周波数信号を用いて決定された推定中心周波数とから選択される。方法は、出力デジタルＩＱ信号を生成するために、中心周波数を使用して構成された選択可能フィルタを使用してデジタルＩＱ信号をフィルタリングすることを含む。

Description

背景技術
本発明は、通信技術に関し、より詳細には、無線技術を使用する通信に関する。

雑音環境における無線受信機の動作は、受信信号に雑音を導入する。例示的な無線用途では、所望の変調された無線周波数信号は、実質的な干渉信号（例えば、目標周波数帯域における一定のトーンまたは変調信号）によって損なわれる。例えば、無線受信機に近接した電気モータを動作させた結果として一定のトーンが導入される可能性があり、または異なる通信プロトコルを使用して無線受信機を無線機の近くで動作させることによって変調干渉信号が受信信号に導入される可能性がある。目標周波数帯域における実質的な干渉信号は、受信信号における所望の情報を表すために必要とされるダイナミックレンジを超えて、受信信号のダイナミックレンジを増大させ得る。したがって、例えば外部復調器への、その増加したダイナミックレンジを有する受信信号の送信は、トランシーバがより高いデータレートで動作するか、より速いクロック信号を使用するか、または所望の情報を回復するために必要とされるよりも多くの情報を通信することを必要とし得る。したがって、受信された無線周波数信号のダイナミックレンジを低減するための技術が望まれている。

発明の実施形態の開示
本発明の少なくとも１つの実施形態では、受信された無線周波数信号のダイナミックレンジを低減するための方法は、受信された無線周波数信号の同相成分および受信された無線周波数信号の直交成分に対応するデジタルＩＱ信号を受信することを含む。方法は、瞬時周波数信号を生成するためにデジタルＩＱ信号を復調することを含む。方法は、受信された無線周波数信号の目標周波数帯域において干渉信号が検出されているかどうかに従って、選択可能フィルタの中心周波数を選択することを含む。中心周波数は、所定の周波数と、瞬時周波数信号を用いて決定された推定中心周波数とから選択される。方法は、出力デジタルＩＱ信号を生成するために、中心周波数を使用して構成された選択可能フィルタを使用してデジタルＩＱ信号をフィルタリングすることを含む。

少なくとも１つの実施形態では、受信機は、受信された無線周波数信号の同相成分および受信された無線周波数信号の直交成分に対応するデジタルＩＱ信号を提供するように構成された受信機信号経路を含む。受信機は、デジタルＩＱ信号に基づいて瞬時周波数信号を提供するように構成された復調器を含む。受信機は、デジタルＩＱ信号および中心周波数に基づいて出力デジタルＩＱ信号を提供するように構成された選択可能フィルタを含む。受信機は、受信された無線周波数信号の目標周波数帯域において干渉信号が検出されているかどうかに従って、選択可能フィルタの中心周波数を選択するように構成された選択回路を含む。中心周波数は、所定の周波数と、瞬時周波数信号を用いて決定された推定中心周波数とから選択される。

少なくとも１つの実施形態では、プログラム製品は、有形の機械可読媒体に符号化される。プログラム製品は、受信された無線周波数信号の同相成分および受信された無線周波数信号の直交成分に対応するデジタルＩＱ信号を受信し、瞬時周波数信号を生成するためにデジタルＩＱ信号を復調し、受信された無線周波数信号の目標周波数帯域において干渉信号が検出されるかどうかに従って、選択可能フィルタの中心周波数を選択し、中心周波数は、所定の周波数と、瞬時周波数信号を用いて決定された推定中心周波数とから選択され、出力デジタル信号を生成するために、選択可能フィルタを使用してデジタルＩＱ信号をフィルタリングするための、プロセッサによって実行可能な命令を含む。

図面の簡単な説明
本発明は、添付の図面を参照することによって、よりよく理解することができ、その多数の目的、特徴、および利点が当業者に明らかになる。

本発明の少なくとも１つの実施形態に適合するトラッキングおよび除去フィルタを含む例示的な受信機信号経路の機能ブロック図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態に適合する受信信号のダイナミックレンジを低減するための選択可能ノッチフィルタを含む例示的なトラッキングおよび除去フィルタの機能ブロック図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態に適合する選択可能帯域除去フィルタを含む例示的なトラッキングおよび除去フィルタ部分の機能ブロック図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態に適合する例示的なトラッキングおよび除去フィルタのサンプルレート低減部分の機能ブロック図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態に適合する例示的な受信機の機能ブロック図である。

異なる図面における同じ参照符号の使用は、類似または同一の項目を示す。
発明を実施するための形態
図１を参照すると、例示的な無線受信機は、無線周波数（ＲＦ）信号を受信し、情報を搬送する１つまたは複数の目標信号キャリア周波数（例えば、１つまたは複数のサブキャリア）を検出する。アナログフロントエンド１０２は、低雑音増幅器に結合されたインピーダンス整合ネットワークを含んでもよく、アンテナからＲＦ信号を受信し、信号対雑音比を実質的に劣化させることなくＲＦ信号を増幅する。少なくとも１つの実施形態では、アナログフロントエンド１０２は、ＲＦ信号周波数を低中間周波数に変換する周波数ミキサを含む。アナログフロントエンド１０２は、信号を増幅および（例えば、イメージ除去フィルタを使用して）フィルタリングし、同相（Ｉ）信号および直交（Ｑ）信号（すなわち、ＩＱ信号）を出力として提供する。ＩＱ信号はアナログ時間領域信号である。少なくとも１つの実施形態では、アナログ利得回路１０４が、ＩＱ信号の増幅バージョンをアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１０６に提供する。アナログデジタル変換器１０６は、ＩＱ信号のそれらのバージョンをデジタルＩＱ信号（すなわち、ＩＱサンプル）に変換する。ＡＤＣ１０６の例示的な実施形態は、様々な信号変換技術（例えば、デルタシグマ（すなわち、シグマデルタ）アナログデジタル変換）を使用する。

ＡＤＣ１０６は、デジタル受信信号をフィルタリングするデジタルフロントエンド１０８にデジタルＩＱ信号を提供する。少なくとも１つの実施形態では、デジタルフロントエンド１０８は、デジタル受信信号をフィルタリングした後にデジタル受信信号を間引く。所望の帯域幅に存在する望ましくない一定のトーンまたは他の干渉が所望の信号と比較して比較的大きい場合、通信をサポートするために必要なダイナミックレンジは比較的大きい。信号全体を外部プロセッサに送信することは、望ましくない一定のトーンまたは他の干渉がない場合に所望の信号を送信することと比較して必要なビット数を増加させ、それによってより高いクロックレートを必要とし、必要とされるよりも多くの情報を通信する。トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、ＲＦノイズを検出し、干渉信号の中心周波数を推定する。トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、そのＲＦ干渉源を減衰させるために選択された中心周波数を使用して構成された選択可能フィルタ（例えば、ノッチフィルタまたは帯域除去フィルタ）を含む。デジタル自動利得制御１１２は、デジタル信号を動的に増幅して、次の受信機段（例えば、外部復調器、または複数のアンテナからの信号を結合するフィルタ）に適した信号振幅でＩＱサンプルを提供する。少なくとも１つの実施形態では、受信機１００は、復調（例えば、ＨＤ（商標）Ｒａｄｉｏとしても知られるＮａｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｉｍｍｉｔｔｅｅ－５Ｃ、Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒａｄｉｏ Ｍｏｄｕｌｅ（ＤＲＭ）、または他のデジタル無線技術に準拠する復調器）のための外部プロセッサにＩＱ出力を送信する。

少なくとも１つの実施形態では、トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、通信チャネルを介して所望のデータを送信するために必要な帯域幅を低減する。トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、受信信号から、干渉する一定のトーンまたは干渉する変調信号を減衰させる。少なくとも１つの実施形態では、干渉する一定のトーンまたは変調信号は所定の周波数で発生せず、そのような干渉の位置は変化する。したがって、トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、ＩＱサンプルを受信し、任意の干渉信号を検出し、干渉信号の中心周波数を推定し、干渉信号を減衰させて、所望のデータを、いくつかの実施形態では通信チャネルを介して、受信機の次段に伝達するのに必要な帯域幅を低減する。

図１および図２を参照すると、少なくとも１つの実施形態では、トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、デジタルフロントエンド１０８からデジタルＩＱ信号１０９（例えば、サンプリングされた周波数変調（ＦＭ）信号）を受信する。トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、デジタルＩＱ信号内の非変調信号（例えば、搬送波または一定のトーン）をトラッキングし、非変調信号を減衰または除去してデジタルＩＱ出力を提供する。ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器２０４は、デジタルＩＱ信号を受信し、それらのサンプルを処理して瞬時周波数信号を生成する。少なくとも１つの実施形態では、ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器２０４は、デジタルＩＱ信号をデカルト表現から極表現（すなわち、ラジアン単位の瞬時位相および瞬時振幅）に変換し、連続する複素値ベースバンドＦＭサンプルに対して極識別器技術を使用して、デジタルＩＱ信号の瞬時周波数信号を取得する。

少なくとも１つの実施形態において、ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器２０４は、座標回転デジタルコンピュータ（ＣＯＲＤＩＣ）を含み、それは、復調専用であっても、受信機の他の動作と共有されてもよい。一般に、ＣＯＲＤＩＣは、乗算器を使用せずに、三角関数および複素乗算を含む計算を実行するための既知の技術を実装する。ＣＯＲＤＩＣが使用する唯一の演算は、信号のデカルト表現を信号の極表現に変換するための逆正接関数を実装するための加算、減算、ビットシフト、およびテーブルルックアップ演算であり、いくつかの実施形態ではまた、信号の極表現をデカルト表現に変換する。トラッキングおよび除去フィルタ１１０の他の実施形態では、ＣＯＲＤＩＣを使用する代わりに、複素乗算器が、現在のデジタルＩＱ信号と最新の以前のデジタルＩＱ信号の複素共役との複素乗算を計算する。他の実施形態では、ファームウェアを実行するデジタル信号プロセッサが、極表現への変換およびＦＭ復調を実行する。ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器２０４は、位相を、ＣＯＲＤＩＣへの入力における０Ｈｚ信号からの周波数オフセットに等価な信号に変換する。ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器２０４の出力は、極領域信号に等価なオーディオ信号であり、ラジアンＨｚの単位を有する。

少なくとも１つの実施形態では、ローパスフィルタ２０６が、瞬時周波数信号のノイズを低減し、サンプルレートを低下させて、後続の計算に必要なサイクル数を低減する。サンプルレートを低減すると、ＦＭ信号の偏差が測定される精度が低下するが、少なくともいくつかの実施形態では、その偏差をトラッキングするために高い精度は必要ない。他の実施形態では、ローパスフィルタ２０６が除外され、低サンプルレートフィルタ２３０の動作が、デジタルＩＱ信号１０９のサンプルレートで行われる。

少なくとも１つの実施形態では、低サンプルレートフィルタ２３０は、ローパスフィルタ２０８を使用して低サンプルレート信号をローパスフィルタ処理する。搬送波検出器２１０は、選択回路２１９に、受信信号内の干渉搬送波の周波数の指示を提供する。記憶ロケーション２１８は、ナイキスト周波数（すなわち、ｆｓ／２）に対応する所定の値を選択回路２１９に提供する。少なくとも１つの実施形態では、差分回路２１６が、ピークトラッキングフィルタ２１２によって提供されるピーク周波数偏差（すなわち、変調周波数を上回る周波数の最大値）とバレーフィルタ２１４によって提供されるバレー周波数偏差（すなわち、変調周波数を下回る周波数の最小値）との間の差分を計算することによって生成される信頼性レベルを提供する。低サンプルレートフィルタ２３０の少なくとも１つの実施形態では、ピークトラッキングフィルタ２１２およびバレートラッキングフィルタ２１４は、二重時定数ローパスフィルタである。差分回路２１６は、ピークトラッキングフィルタ２１２の出力とバレートラッキングフィルタ２１４の出力との差分を示す制御信号を出力し、受信信号の周波数偏差を示す。偏差が比較的大きい場合、受信信号は一定のトーン干渉源を含む可能性が低い。偏差が比較的小さい場合、受信信号は一定のトーン干渉源を含む可能性が高い。

少なくとも１つの実施形態では、選択回路２１９は、所定の閾値（例えば、７５Ｈｚ）を差分回路２１６によって生成された制御信号と比較する。その制御信号は、干渉搬送波または干渉一定トーンが受信信号の目標周波数帯域で検出される信頼性のレベルを示す。信頼性レベルが所定の閾値以上である場合、選択回路２１９は、干渉搬送波の周波数位置の指示を出力フィルタ中心周波数として提供する。信頼性レベルが所定の閾値未満である場合、選択回路２１９は、記憶素子２１８に記憶された所定の周波数、例えば、ナイキスト周波数（すなわち、ｆｓ／２であり、ここでｆｓはサンプルレートである）をノッチフィルタ２２４の中心周波数ｆｃとして提供する。

少なくとも１つの実施形態では、平滑化フィルタ２２０が、選択回路２１９の出力を受け取り、ノッチフィルタ２２４の中心周波数ｆｃとして低減されたランダムな変動を有する出力を提供し、中心周波数ｆｃを使用してその周波数を中心として対応するノッチ（例えば、二次複素ノッチ）を配置する。少なくとも１つの実施形態では、ノッチフィルタ２２４は一次ノッチフィルタであり、中心周波数ｆｃを有する所定のノッチフィルタの畳み込みを使用して、減衰される周波数を変化させる。少なくとも１つの実施形態では、ノッチフィルタ２２４は、信号経路の中心周波数の周波数を減衰させ、フィルタリングされた出力をデジタルＩＱ信号１１１として提供する。なお、図２の実施形態では、妨害搬送波が検出されない場合でもノッチ付きフィルタは動作するが、ノッチはナイキスト周波数ｆｓ／２またはその近傍に位置する。ナイキスト周波数を中心としてノッチフィルタ２２４を配置することにより、干渉がない場合にデジタルＩＱ信号１０９に実質的に影響を与えることなくフィルタがデジタルＩＱ信号１１１を処理することが可能になり、干渉がない場合にノッチフィルタ２２４を無効にする実装形態と比較して、デジタルＩＱ信号１１１（例えば、相転移または他の非線形性）における不連続性の導入が低減される。

図１、図３、および図４を参照すると、トラッキングおよび除去フィルタ１１０の少なくとも１つの実施形態では、トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、干渉搬送波のみを検出し、検出された干渉搬送波を減衰させるのではなく、目標周波数帯域の干渉搬送波または干渉変調データを検出し、目標周波数帯域の干渉信号を減衰させるために受信信号に帯域除去フィルタを適用する。ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器３０４は、デジタルＩＱ信号を受信し、それらのサンプルを処理する。少なくとも１つの実施形態では、ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器３０４は、デジタルＩＱサンプルをデカルト表現から極表現（すなわち、ラジアン単位の瞬時位相および瞬時振幅）に変換し、連続する複素値ベースバンドＦＭサンプルに対して極識別器技術を使用して、サンプリングされたＦＭ信号の瞬時周波数を取得する。

少なくとも１つの実施形態において、ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器３０４はＣＯＲＤＩＣを含み、それは、復調専用であっても、受信機の他の動作と共有されてもよい。ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器３０４は、位相を、ＣＯＲＤＩＣへの入力における０Ｈｚ信号からの周波数オフセットに等価な信号に変換する。ＣＯＲＤＩＣおよびＦＭ復調器３０４の出力は、極領域信号に等価なオーディオ信号であり、ラジアンＨｚの単位を有する。少なくとも１つの実施形態では、ローパスフィルタ３０６が、瞬時周波数信号のノイズを低減し、サンプルレートを低下させて、後続の処理に必要なサイクル数を低減する。サンプルレートを低減すると、ＦＭ信号における偏差が検出される精度が低下するが、少なくともいくつかの実施形態では、その偏差をトラッキングするために高い精度は必要ない。他の実施形態では、ローパスフィルタ３０６はサンプルレートを低下させず、低サンプルレートフィルタ３３０の処理はサンプルレートｆｓで行われる。したがって、ノッチフィルタまたは帯域除去フィルタの対応する中心周波数を識別するためのサンプルレートｆｓでの干渉トラッキングは、より高価な実装である（例えば、プロセッサのより多くのサイクルを必要とする）。

ＲＭＳフィルタ３０８は、デジタルＩＱ信号１０９に対して二乗平均平方根演算を実行して、受信信号の全電力に対応する値を提供する。上側帯波バンドパスフィルタ３１２は、デジタルＩＱ信号１０９の上側帯波を中心とする。ＲＭＳフィルタ３１４は、バンドパスフィルタ３１２の出力に対して二乗平均平方根演算を実行することによって、上側帯波信号の電力を推定する。下側帯波バンドパスフィルタ３１６は、デジタルＩＱ信号１０９の下側帯波を中心とする。ＲＭＳフィルタ３１８は、バンドパスフィルタ３１６の出力に対して二乗平均平方根演算を実行することによって、下側帯波信号の電力を推定する。最小関数回路３２０は、目標受信信号の電力の指示として、下側帯波電力および上側帯波電力の最小値に対応する値を提供する。

少なくとも１つの実施形態では、低サンプルレートフィルタ３３０は、受信信号の全電力に対する目標受信信号の電力の比を計算する。コンパレータ４０２は、その比を算出し、所定のフィルタイネーブル閾値と比較して判定信号を出力する。平滑化フィルタ４０４は、コンパレータ４０２によって提供されたビットの出力ストリームをフィルタリングし、フィルタリングされた出力ストリームをトラッキング選択百分率フィルタ４０６に提供し、それは、受信信号が干渉信号を含む百分率尤度を計算する。その百分率は、帯域除去フィルタ３４０の中心周波数を選択する制御信号ＳＥＬを生成するために用いられる。平滑化フィルタ４０４によって提供される判定信号が、電力比が所定のフィルタイネーブル閾値レベル未満であることを示す場合、出力信号はアクティブ信号レベルである（すなわち、選択可能帯域除去フィルタを効果的に有効にする）。電力比が所定のフィルタイネーブル閾値レベルと履歴値との和よりも大きい場合、出力信号は非アクティブ信号レベルである（すなわち、帯域除去フィルタを効果的に無効にする）。電力比が所定のフィルタイネーブル閾値レベルと所定のフィルタイネーブル閾値レベル＋履歴値との間またはそれに等しい場合、出力信号はその以前の値を保持する。

低サンプルレートフィルタ３３０の少なくとも１つの実施形態では、ピークトラッキングフィルタ４０８は、ＦＭ信号の外側偏差（すなわち、変調周波数を上回る周波数の最大値）をトラッキングする二重時定数ローパスフィルタであり、バレートラッキングフィルタ４１２は、ＦＭ信号の内側偏差（すなわち、変調周波数を下回る周波数の最小値）をトラッキングする二重時定数ローパスフィルタである。ローパスフィルタ４１０およびローパスフィルタ４１４は、それぞれ、ピークトラッキングフィルタ４０８の出力のノイズおよびバレートラッキングフィルタ４１２の出力のノイズを減衰させる。中心計算器４１６は、例えば、ローパスフィルタ４１０の周波数出力とローパスフィルタ４１４の周波数出力との間の差を計算することによって、干渉変調信号の公称中心または搬送波周波数を推定する。低サンプルレートフィルタ３３０の少なくとも１つの実施形態では、ローパスフィルタ４１０およびローパスフィルタ４１４の周波数出力は低減されたサンプルレート信号に関するので、中心計算器４１６は、ラッピング計算（すなわち、円算術）を使用してエイリアシングの原因となる。受信信号が干渉信号を含む尤度が所定の百分率（例えば、８０％）未満である場合、選択信号ＳＥＬは、選択回路４２０に、記憶素子２１８に記憶されている所定の周波数、例えば、ナイキスト周波数（すなわち、ｆｓ／２）を帯域除去フィルタ３４０の中心周波数ｆｃとして提供させる。百分率が所定の百分率（例えば、８０％）以上である場合、選択回路ＳＥＬは、中心計算器４１６の出力フィルタ中心周波数によって決定された推定中心周波数を選択回路４２０に提供させる。

少なくとも１つの実施形態では、平滑化フィルタ４２２が、選択回路４２０の出力を受け取り、中心周波数ｆｃの低減されたランダムな変動を有する出力を提供し、その値を帯域除去フィルタ３４０の中心周波数ｆｃとして提供する。少なくとも１つの実施形態では、低サンプルレートフィルタ３３０は、中心周波数ｆｃを有する帯域除去フィルタのフィルタ係数を動的に計算するのではなく、差分回路４２４を含み、それは、ナイキスト周波数ｆｓ／２と中心周波数ｆｃとの差を計算し、差ｆｓ／２－ｆｃを帯域除去フィルタ３４０に提供し、それはミキサ３２２、選択可能ローパスフィルタ３２４、およびミキサ３２６を含む。少なくとも１つの実施形態では、選択可能ローパスフィルタ３２４は、干渉信号を除去するときに広い除去帯域幅となるように構成されるか、または干渉信号がない場合に狭い除去帯域幅（例えば、ナイキスト周波数付近の比較的少量の信号のみを除去する）で構成される選択可能な除去帯域幅を有する。少なくとも１つの実施形態では、選択可能ローパスフィルタ３２４は、０～３００ｋＨｚの通過帯域で狭い除去帯域幅を有し、選択信号ＳＥＬの第１の値に応答して３６２．７５ｋＨｚ～３７５ｋＨｚで１００ｄＢだけ入力信号を減衰させるように選択的に構成可能であり、０～２４５ｋＨｚの通過帯域で広い除去帯域幅を有し、選択信号ＳＥＬの第２の値に応答して２６３．３５ｋＨｚ～３７５ｋＨｚで５０ｄＢだけ入力信号を減衰させるように選択的に構成可能である。ミキサ３２２は、受信信号をｆｓ／２－ｆｃだけ回転させる複素ミキサである。ローパスフィルタ３２４は、ローパスフィルタ３２４の阻止帯域の干渉信号を減衰させ、これは、干渉源の非存在下では所定の周波数の周りの比較的少量の信号のみを含み得て除去し、または干渉源の存在下では推定中心周波数の周りのより大量の信号を除去する。ミキサ３２６は、ローパスフィルタ３２４によって出力されたＩＱ信号をベースバンド（例えば、低中間周波数）に回転解除し、デジタル出力ＩＱ信号１１１を提供する複素ミキサである。

なお、除去フィルタの帯域幅は、サンプルレートおよび目標アプリケーションの指定されたＩＱマスクによって変化してもよい。少なくとも１つの実施形態では、帯域除去フィルタ３４０は、選択的に狭いまたは選択的に広い帯域幅の代わりに、１つの帯域幅を有する。図３の帯域除去フィルタ３４０は、選択的に広いまたは選択的に狭い帯域幅を有するただ１つのローパスフィルタを含むが、他の実施形態では、帯域除去フィルタ３４０は、直列に結合された複数のフィルタを含み、干渉源の幅に適合するようにそれらのフィルタを構成し、追加のミキサを使用し得る。

図５を参照すると、トラッキングおよび除去フィルタ１１０に含まれる構造のうちの１つまたは複数は、プロセッサ上で実行されるソフトウェア（ファームウェアを含む）を使用して、またはソフトウェアとハードウェアとの組合せによって実装され得る。本明細書に記載されるソフトウェアは、少なくとも１つの有形の（すなわち、非一時的）コンピュータ可読媒体に符号化されてもよい。本明細書で言及されるように、有形のコンピュータ可読媒体は、少なくともディスク、テープ、または他の磁気、光学、もしくは電子記憶媒体（例えば、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ）を含む。例えば、図５は無線機５０２を示し、それは、アンテナに結合された受信機アナログフロントエンド５１４を含む。デジタル信号プロセッサまたは他の処理回路であってもよいプロセッサ５０４は、メモリ５０８からフェッチされた命令を実行することによって、例えばフィルタリングおよび変調などの複雑なデータ処理を実施する。受信機アナログフロントエンド５１４および関連するアンテナは、無線で電磁信号を受信し、アナログ信号を、プロセッサ５０４にデジタルデータを提供するアナログデジタル変換器５１０のカスタムハードウェア回路実装に提供する。プロセッサ５０４は、メモリ５０８からフェッチされた命令を実行することによって、トラッキングおよび除去フィルタ１１０の少なくともいくつかの機能を含み得る、例えば復調、フィルタリング、または他の信号処理などの複雑なデータ処理を実施する。

したがって、所望の信号の必要なダイナミックレンジを低減するために、目標周波数帯域において大きな変調されたまたは一定のトーン干渉信号を減衰させるための技術が提供される。図１を参照すると、少なくとも１つの実施形態では、デジタルＩＱ信号１０９の精度は、デジタルＩＱ信号１１３の精度以上である。図２～図４を参照して上述したトラッキングおよび除去フィルタ１１０の実施形態は、デジタル出力ＩＱ信号１１１をデジタル自動利得制御１１２に供給し、それは、帯域除去出力ＩＱ信号をデジタルＩＱ信号１１３の利用可能なビットの範囲に調整する。少なくとも１つの実施形態では、トラッキングおよび除去フィルタ１１０は、目標周波数帯域における干渉源の検出および低減に応答して、デジタルＩＱ信号１０９と比較して低減されたダイナミックレンジを有するデジタルＩＱ信号１１１を提供する。

本明細書に記載の本発明の説明は例示的なものであり、以下の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を限定することを意図するものではない。特許請求の範囲で使用される「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、文脈により明確でない限り、特許請求の範囲の異なる項目を区別するものであり、時間、場所または品質の順序を他の方法で指示または暗示するものではない。例えば、「第１の受信信号」、「第２の受信信号」は、第１の受信信号が第２の受信信号の時間的に前に発生することを指示または暗示しない。本明細書に開示された実施形態の変形および修正は、以下の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された説明に基づいて行うことができる。

Claims (20)

1. 受信された無線周波数信号のダイナミックレンジを低減するための方法であって、
   前記受信された無線周波数信号の同相成分および前記受信された無線周波数信号の直交成分に対応するデジタルＩＱ信号を受信することと、
   瞬時周波数信号を生成するために前記デジタルＩＱ信号を復調することと、
   前記受信された無線周波数信号の目標周波数帯域において干渉信号が検出されているかどうかに従って、選択可能フィルタの中心周波数を選択することであって、前記中心周波数は、所定の周波数と、前記瞬時周波数信号を用いて決定された推定中心周波数とから選択される、選択することと、
   出力デジタルＩＱ信号を生成するために、前記中心周波数を使用して構成された前記選択可能フィルタを使用して前記デジタルＩＱ信号をフィルタリングすることと
   を含む、方法。
2. 前記干渉信号の前記推定中心周波数を推定するために使用される低サンプルレート瞬時周波数信号を生成するために前記瞬時周波数信号をローパスフィルタ処理することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記選択可能フィルタの前記中心周波数を選択することは、前記低サンプルレート瞬時周波数信号の最高偏差の第１の周波数および前記低サンプルレート瞬時周波数信号の最低周波数偏差の第２の周波数に基づいて、前記選択可能フィルタの除去帯域を決定するために、前記所定の周波数と前記推定中心周波数との間で選択することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記所定の周波数はナイキスト周波数である、請求項３に記載の方法。
5. 前記出力デジタルＩＱ信号の第１のダイナミックレンジは、前記デジタルＩＱ信号の第２のダイナミックレンジよりも小さい、請求項１、２、３、または４に記載の方法。
6. 前記選択可能フィルタは、選択可能な除去帯域を有する帯域除去フィルタである、請求項１、２、３、または４に記載の方法。
7. 前記デジタルＩＱ信号の全電力に対する所望の信号の電力の比に基づいて、前記選択可能な除去帯域の幅を選択することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記選択可能フィルタは、選択可能なノッチ周波数を有するノッチフィルタである、請求項１、２、３、または４に記載の方法。
9. 前記選択可能フィルタを選択的に更新することは、
   前記デジタルＩＱ信号の全電力を推定することと、
   前記デジタルＩＱ信号の上側波帯を中心とする第１のバンドパスフィルタおよび前記デジタルＩＱ信号の下側波帯を中心とする第２のバンドパスフィルタを用いて前記デジタルＩＱ信号の所望の信号の電力を推定することと、
   前記デジタルＩＱ信号の前記全電力に対する前記所望の信号の前記電力の比を生成することと
   を含む、請求項１、２、３、または４に記載の方法。
10. 前記デジタルＩＱ信号を前記フィルタリングすることは、
    回転された信号を生成するために前記中心周波数を用いて前記デジタルＩＱ信号をミキシングすることと、
    フィルタリングされたＩＱ信号を生成するために前記回転された信号をローパスフィルタ処理することと、
    前記出力デジタルＩＱ信号を提供するために、前記フィルタリングされたＩＱ信号を前記中心周波数とミキシングすることと
    を含む、請求項１、２、３、または４に記載の方法。
11. 受信された無線周波数信号の同相成分および前記受信された無線周波数信号の直交成分に対応するデジタルＩＱ信号を提供するように構成された受信機信号経路と、
    前記デジタルＩＱ信号に基づいて瞬時周波数信号を提供するように構成された復調器と、
    前記デジタルＩＱ信号および中心周波数に基づいて出力デジタルＩＱ信号を提供するように構成された選択可能フィルタと、
    前記受信された無線周波数信号の目標周波数帯域において干渉信号が検出されているかどうかに従って、前記選択可能フィルタの前記中心周波数を選択するように構成された選択回路と
    を備える受信機であって、前記中心周波数は、所定の周波数と、前記瞬時周波数信号を用いて決定された推定中心周波数とから選択される、受信機。
12. 前記出力デジタルＩＱ信号の第１のダイナミックレンジは、前記デジタルＩＱ信号の第２のダイナミックレンジよりも小さい、請求項１１に記載の受信機。
13. 前記選択可能フィルタはノッチフィルタである、請求項１１または１２に記載の受信機。
14. 前記選択可能フィルタは、
    前記デジタルＩＱ信号および前記中心周波数に基づいて、回転されたデジタルＩＱ信号を提供するように構成された第１のミキサと、
    前記回転されたデジタルＩＱ信号に基づいて、フィルタリングされたＩＱ信号を提供するように構成されたローパスフィルタと、
    前記回転されたデジタルＩＱ信号および前記中心周波数に基づいて、前記出力デジタルＩＱ信号を提供するように構成された第２のミキサと
    を備える選択可能帯域除去フィルタである、請求項１１または１２に記載の受信機。
15. 前記ローパスフィルタの帯域幅は選択可能である、請求項１４に記載の受信機。
16. 前記干渉信号は、前記中心周波数における一定トーンである、請求項１１または１２に記載の受信機。
17. 前記干渉信号は、前記中心周波数を有する周波数変調信号である、請求項１１または１２に記載の受信機。
18. 有形の機械可読媒体に符号化されたプログラム製品であって、
    受信された無線周波数信号の同相成分および前記受信された無線周波数信号の直交成分に対応するデジタルＩＱ信号を受信し、
    瞬時周波数信号を生成するために前記デジタルＩＱ信号を復調し、
    前記受信された無線周波数信号の目標周波数帯域において干渉信号が検出されるかどうかに従って、選択可能フィルタの中心周波数を選択し、前記中心周波数は、所定の周波数と、前記瞬時周波数信号を用いて決定された推定中心周波数とから選択され、
    出力デジタル信号を生成するために、前記選択可能フィルタを使用して前記デジタルＩＱ信号をフィルタリングする
    ための、プロセッサによって実行可能な命令を含む、プログラム製品。
19. 前記デジタルＩＱ信号の全電力に対する変調信号の電力の比に基づいて、前記選択可能フィルタの選択可能な通過帯域の幅を更新するための、前記プロセッサによって実行可能な追加的命令をさらに含む、請求項１８に記載のプログラム製品。
20. 前記中心周波数は、前記瞬時周波数信号の最高偏差の第１の周波数および前記瞬時周波数信号の最低周波数偏差の第２の周波数に基づいて選択される、請求項１８または１９に記載のプログラム製品。