JP4121410B2 - 信号検出装置およびその装置を利用可能な受信装置 - Google Patents
信号検出装置およびその装置を利用可能な受信装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、FM放送等の受信装置において、妨害波の状態を自動的に検知可能な信号検出装置およびその装置を利用可能な受信装置に関する。特に、複数の妨害波に対応可能な信号検出装置およびその装置を利用可能な受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、FMラジオ受信機等においては、妨害信号が希望放送局からの放送信号に隣接して発生した場合、いわゆる「隣接妨害」と呼ばれる通信品質の劣化が生じる。したがって、このような隣接妨害が発生した場合、これを検知して、受信装置側で、たとえば受信信号をダウンコンバートした中間周波数信号(IF信号)を通過させるIFフィルタの通過帯域幅を変更するなどして、このような妨害信号の影響を低減する等の対策がとられている。しかしながら、たとえば欧州ではチャネルが100KHzの単位で隣接するため、隣接妨害の検知方法によっては、IFフィルタの通過帯域の調整だけでは、妨害信号を除去しきれず、隣接妨害対策がFM受信機等の設計における1つの課題となっている。
【0003】
このような妨害信号の有無を検知する方法としては、例えば、希望波の周波数を中心として広帯域と狭帯域に含まれるエネルギを比較し、その比較結果に基づいて、隣接妨害の存在を検知する手法がある(例えば、特許文献1参照)。あるいは、中間周波数フィルタにより、受信希望信号の上側および下側の周波数帯域に存在する妨害波を検出し、この検出出力を差動増幅して、この差動増幅出力に応じて、希望信号用IFフィルタの中心周波数を妨害波のエネルギーの小さい方へ移動させる技術がある(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−97738号公報
【特許文献2】
特開平5−191312号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したような従来技術によれば、特定の条件下において、隣接妨害波を検出することは可能であるものの、以下のような課題がある。まず、特開平8−97738号公報に開示された発明では、所望波と妨害波との間の強度比(以下、DU比と呼ぶ)について見ると、後述する相互変調が起きると、その検知できるDU比の範囲が狭くなる。一方、もう一方の特開平5−191312号公報に開示された方法でも、相互変調妨害が発生するような条件下では、本来の妨害局とこのような相互変調によって生じる変調妨害が希望局を挟むように現われてしまうため、誤判定を起こしてしまう。
【0006】
さらに、上述の技術ではある一種類の隣接妨害についての帯域間隔しか想定しないが、例えば欧州におけるFM放送では、隣接局との隣接帯域間隔100kHzに加えて、次隣接の200kHz離れた帯域の局の信号によっても混信妨害が生じる。また、米国における隣接局との隣接帯域間隔は200kHzである。一方、以上のような複数の妨害波を検出する検出部がすべての複数の妨害波に対応して備えられると回路規模が増加する。
【0007】
以下、この相互変調妨害についてさらに詳しく説明する。アンテナからの受信信号を受けて、中間周波数に変換するFM受信機等におけるフロントエンド部では、受信波の増幅も行われるが、このような増幅器を通過した信号では、いわゆる相互変調歪が発生する。高周波増幅器に周波数の異なる2つ以上の信号が入力された場合、入力した信号相互、あるいは増幅器の非直線性により発生した高周波との間で相互変調を起こして、増幅器の出力にいわゆる「スプリアス」を発生させる。すなわち、増幅器に入力された信号の両側に相互変調に伴う新たな妨害信号が発生し得る。
【0008】
例えば、希望局の周波数Fの近傍にその希望局の周波数に対して+Δfだけずれた周波数側に妨害局からの妨害信号が発生していると、相互変調の影響により、希望局の信号に対して、妨害局の信号とは反対側の、希望局信号の周波数から−Δfだけずれた位置にスプリアス信号が発生する。したがって、たとえば、上述した特開平5−191312号公報に開示されているような発明では、希望局からの信号の両側の信号レベルの差動増幅により妨害波の発生を検知する構成であるため、誤判定を起こしてしまうという問題がある。
【0009】
本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は妨害局の発生を広いDU比の範囲にわたって正確に検出することが可能な信号検出装置およびその装置を利用可能な受信装置を提供することである。また、複数の妨害波が存在する場合においてもDU比を正確に検出することが可能な信号検出装置およびその装置を利用可能な受信装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は信号検出装置に関する。この装置は、希望波の周波数から第1の周波数離れた周波数領域に対応した強度値を検出する第1検出部と、前記希望波の周波数から前記第1の周波数よりも大きい第2の周波数離れた周波数領域に対応した強度値を検出する第2検出部と、前記第1検出部で検出した強度値と前記第2検出部で検出した強度値から、前記希望波についての妨害波の周波数に対応するものとして、前記希望波の周波数から前記第1の周波数あるいは前記第2の周波数離れた周波数を選択する周波数判定部と、前記希望波の周波数より前記第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とする2つの帯域フィルタを通過した信号出力の差分値を検出する第3検出部と、前記第1の周波数が選択された時にのみ、前記第3検出部で検出した差分値に基づいて、前記希望波と前記妨害波の強度比を判定する強度判定部を含む。
【0011】
前記第3検出部は、前記周波数判定部が、前記第1の周波数離れた周波数を選択したとき、前記希望波の周波数より前記第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とする2つの帯域フィルタを通過した信号出力の差分値を出力し、前記周波数判定部が、前記第2の周波数離れた周波数を選択したとき、希望波の周波数を中心に前記第2の周波数を通過帯域にした帯域フィルタと前記第2の周波数を非通過帯域にした帯域フィルタをそれぞれ通過した信号出力の差分値を出力してもよい。
【0015】
本発明の別の態様も信号検出装置に関する。この装置は、希望波の周波数より第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の加算値を出力する第1検出部と、希望波の周波数より第2の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の加算値を出力する第2検出部と、希望波の周波数より第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の差分値を出力する第3検出部と、希望波の周波数を中心に第2の周波数を通過帯域にした帯域フィルタと第2の周波数を非通過帯域にした帯域フィルタをそれぞれ通過した信号出力の差分値を出力する第4検出部と、第1検出部および第2検出部の出力値から、希望波についての妨害波の周波数に対応すべき第1の周波数の値あるいは第2の周波数の値を選択する周波数判定部と、妨害波に対応すべき周波数および出力レベルに応じて、第1検出部または第3検出部を含む複数の検出部のいずれかひとつの出力値の選択、あるいは第2検出部または第4検出部を含む複数の検出部のいずれかひとつの出力値の選択を実行して、希望波と妨害波の強度比を判定する強度判定部とを含む。
【0016】
本発明のさらに別の態様は受信装置に関する。この装置は、希望局から受信された無線周波数信号を中間周波数信号に変換するフロントエンド部と、中間周波数信号にもとづいて希望波についての妨害波の強度を検出する妨害検出部と、妨害波の強度に応じて帯域が設定された帯域フィルタによって、中間周波数信号をフィルタリングして出力する中間周波数フィルタ部と、中間周波数フィルタ部からの出力信号を復調処理する検波部とを含む。この装置において、妨害検出部は、希望波の周波数の周辺周波数領域における複数の周波数領域でかつ複数の方法で、中間周波数信号をフィルタリングして妨害波の出力レベルをそれぞれ検出する複数の検出部と、妨害波の出力レベルに応じて、妨害波に対応すべき周波数領域を判定する周波数判定部と、妨害波に対応すべき周波数領域および出力レベルに応じて、複数の検出部のいずれか1つの出力レベルを選択して、希望波と妨害波の強度比を判定する強度判定部とを含んでもよい。
【0017】
複数の検出部は、希望波の周波数より第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の第1加算値を出力する第1検出部と、希望波の周波数より第2の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の第2加算値を出力する第2検出部と、希望波の周波数より第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の第1差分値、あるいは希望波の周波数を中心に第2の周波数を通過帯域にした帯域フィルタと第2の周波数を通過帯域にしない帯域フィルタをそれぞれ通過した信号出力の第2差分値を出力する第3検出部とを含んでもよい。この装置において、周波数判定部は、第1加算値と第2加算値から、妨害波に対応すべき周波数領域を判定し、強度判定部は、判定した周波数領域に応じて、第1加算値または第1差分値を含む複数の出力レベルのいずれかの選択、あるいは第2加算値または第2差分値を含む複数の出力レベルのいずれかの選択を実行してもよい。
【0018】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【0019】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
実施の形態1は、希望波に加えて妨害波を含んだ信号を受信する受信装置に関する。さらに妨害波は、希望波の周波数から100kHz離れた妨害波(以下、「100kHz妨害波」という)、希望波の周波数から200kHz離れた妨害波(以下、「200kHz妨害波」という)を含む。本実施の形態の受信装置は、100kHz妨害波検出用のフィルタと200kHz妨害波検出用のフィルタによって、それぞれ100kHz妨害波と200kHz妨害波に関する信号強度値を測定し、それぞれの信号強度値を比較して、100kHz妨害波と200kHz妨害波のうち希望波の受信処理により影響が強い妨害波を選択する。
【0020】
さらに、選択した周波数の妨害波に対して、入力した信号のDU比に対してDU比の検出精度の異なった複数のフィルタを用意し、入力した信号におけるDU比のおよそのレベルを測定後、測定した結果に応じて前述の複数のフィルタのうちの最適なフィルタを選択し、DU比を測定するために、より正確なDU比の検出を可能にする。また、選択した妨害波の周波数および検出したDU比にもとづいて受信した信号を通過させる帯域フィルタの帯域幅を変更するために、複数の妨害波が存在する環境下においても最適なフィルタリングを実行できる。なお、本発明では、妨害波の出力レベルが求まれば、このIF信号レベルのうち残りを占めている希望波の出力レベルがわかるという性質が利用される。
【0021】
図1は、実施の形態1に係る受信装置100の構成である。
受信装置100は、アンテナ22と、アンテナ22からの信号を受けて、選局処理、増幅処理および中間周波数への変換処理等を行うフロントエンド部10と、フロントエンド部10の出力を受けて、所望帯域の中間周波数信号を通過させる帯域通過型フィルタであるIFフィルタ12と、IFフィルタ12の出力を受けて、FM検波を行うFM検波部16と、フロントエンド部10の出力から、後に説明するように、DU比を検出して、IFフィルタ12にDU比信号202を与える妨害検出部14とを備える。さらに、FM検波部16は、検波のために搬送波の位相をロックするPLL18と、IFフィルタ12による信号電力の減衰を補償する利得制御部20とを備える。
【0022】
ここで、フロントエンド部10には、自動利得制御部(図示せず)が設けられており、受信点での電界強度にかかわらずフロントエンド部10から出力されるIF受信信号200は一定のレベルとなる。
【0023】
IFフィルタ12は、妨害検出部14からのDU比信号202に基づいて、通過帯域を連続的、段階的に切換える。たとえば、妨害信号の発生が検知された場合は、妨害信号を除去可能な帯域までIFフィルタ12の帯域幅を減少させ、このように帯域幅の狭くなったIFフィルタ12からの出力を検波する構成とする。このような制御を行う場合、隣接妨害が発生した場合にのみ、隣接妨害を有効に防止することとなるとともに、隣接妨害がないときは歪率について良好な検波出力を得ることが可能となる。さらに、妨害信号が100kHz妨害波の場合は、200kHz妨害波の場合よりも、希望波に近いため、IFフィルタ12の帯域幅をより減少させる。
【0024】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【0025】
図2は、妨害検出部14の構成を示す。妨害検出部14は、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32、切替型フィルタ34、信号判定部36を含み、さらに信号判定部36は、周波数判定部38、強度比判定部40を備える。
【0026】
100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30は、IF受信信号200から後述する隣接帯域加算方式の演算処理によって100kHz妨害強度信号204を出力し、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32は、IF受信信号200から後述する隣接帯域加算方式の演算処理によって200kHz妨害強度信号206を出力し、切替型フィルタ34は、フィルタの通過帯域および方式を適宜変更して、IF受信信号200を演算処理する。
【0027】
周波数判定部38は、100kHz妨害強度信号204および200kHz妨害強度信号206から妨害波の周波数を判定し、妨害周波数信号208を出力する。すなわち、妨害波が100kHz妨害波または200kHz妨害波であるかを判定する。切替型フィルタ34は、妨害周波数信号208にもとづいて100kHz妨害波の場合に隣接帯域差分方式、あるいは200kHz妨害波の場合に広狭帯域差分方式にフィルタを切替える。
【0028】
強度比判定部40は、100kHz妨害強度信号204、200kHz妨害強度信号206および切替型フィルタ34の出力信号から受信信号のDU比を判定して判定結果をDU比信号202としてIFフィルタ12に与える。
【0029】
図3は、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30の構成を示す。
100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30は、希望波から見て周波数の低い側の隣接周波数付近が通過帯域に規定された下側妨害検出フィルタ50と、この下側妨害検出フィルタ50の出力を受けて平滑化するための平滑化処理部54と、希望局から見て周波数の高い側の隣接周波数付近が通過帯域に規定された上側妨害検出フィルタ52と、この上側妨害検出フィルタ52の出力を受けて平滑化するための平滑化処理部56と、平滑化処理部54および平滑化処理部56の出力を受けて、その和の信号を100kHz妨害強度信号204として周波数判定部38または強度比判定部40に対して出力する加算部58とを備える。
【0030】
図4は、図3の2つのバンドパスフィルタ、すなわち下側妨害検出フィルタ50と上側妨害検出フィルタ52の通過帯域特性を示す。
図4に示すとおり、下側妨害検出フィルタ50は、希望局の周波数FよりもΔfだけ低い周波数を中心周波数とする領域に通過帯域を有し、通過帯域の上限は希望波の中心周波数未満であり、希望波を含まないように、比較的狭い通過帯域に設定される。上側妨害検出フィルタ52は、希望局の周波数FよりもΔfだけ高い周波数を中心周波数とする領域に通過帯域を有し、通過帯域の下限は希望波の中心周波数を超え、希望波を含まないように、比較的狭い通過帯域に設定される。これら2つの下側妨害検出フィルタ50および上側妨害検出フィルタ52とも、その通過帯域幅は、妨害波の領域に相当しているものとする。ここで、希望波の中心周波数と検出すべき妨害波の中心周波数との差であるΔfの値は、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30について100KHzとする。一方、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32については、下側妨害検出フィルタ50および上側妨害検出フィルタ52におけるΔfを2Δfとした200kHzに設定する。
【0031】
図5は、切替型フィルタ34における広狭帯域差分方式フィルタの構成を示す。これは、妨害周波数信号208によって200kHz妨害波が指定された場合に使用される。
切替型フィルタ34は、希望局の周波数を中心に通過帯域が広帯域である広帯域フィルタ60と、広帯域フィルタ60の出力を平滑化するための平滑化処理部54と、希望波の周波数を中心として通過帯域が狭帯域の狭帯域フィルタ62と、狭帯域フィルタ62の出力を平滑化するための平滑化処理部56と、平滑化処理部54および平滑化処理部56の出力の差分を算出するための加算部58とを備える。妨害の程度は、この加算部58の出力となって、強度比判定部40に与えられる。
【0032】
図6は、切替型フィルタ34における広帯域バンドパスフィルタおよび狭帯域バンドパスフィルタの通過特性を示す。
希望局の周波数Fを中心周波数として、広帯域バンドパスフィルタの通過帯域は、その両側の妨害波を含み得るほどに広い通過帯域を有している。一方、狭帯域バンドパスフィルタは、希望局の周波数Fを中心として、その妨害波を含まないように狭い通過帯域を有している。ただし、この狭帯域バンドパスフィルタまで通過帯域幅を狭くしてしまった場合、このような狭帯域バンドパスフィルタを通過した信号を、仮に検波回路で検波すればその歪率が大きくなってしまうために、このような狭帯域バンドパスフィルタを、変調度が大きいときは受信装置100のIFフィルタ12として用いることは妥当ではない。ここでは、狭帯域バンドパスフィルタの通過帯域幅を−2Δfから+2Δf、すなわち−200kHzから+200kHzより狭くする。
【0033】
図7は、切替型フィルタ34における隣接帯域差分方式フィルタの構成を示す。これは、妨害周波数信号208によって100kHz妨害波が指定された場合に使用される。
【0034】
切替型フィルタ34は、希望波から見て周波数の低い側の隣接周波数付近が通過帯域となる下側妨害検出フィルタ50と、この下側妨害検出フィルタ50の出力を受けて平滑化するための平滑化処理部54と、希望局から見て周波数の高い側の隣接周波数付近が通過帯域となる上側妨害検出フィルタ52と、この上側妨害検出フィルタ52の出力を受けて平滑化するための平滑化処理部56と、平滑化処理部54および平滑化処理部56の出力を受けて、その差の信号を出力する加算部58と、加算部58の出力の絶対値を強度比判定部40に対して出力する絶対値計算部64とを備える。下側妨害検出フィルタ50と上側妨害検出フィルタ52の通過帯域特性は、図4と同一である。さらに、希望波の中心周波数と検出すべき妨害波の中心周波数との差であるΔfの値は100KHzとする。
【0035】
図8は、周波数判定部38の構成を示す。100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30は、増幅部70、希望波成分加算部72、比較部74、決定部76を備える。
【0036】
増幅部70は、フロントエンド部10による信号の減衰を補償するために200kHz妨害強度信号206を増幅する。すなわち、一般にフロントエンド部10からの出力は希望波の周波数帯域から離れるほど利得が低くなるように設計されているため、これを補償する。
【0037】
希望波成分加算部72は、希望波の中心周波数から100kHz離れた帯域と200kHz離れた帯域における希望波の強度が異なるためにこの差分を加える。
比較部74は、100kHz妨害強度信号204と希望波成分加算部72からの出力を比較し、大きい方を決定部76が選択して、妨害波の周波数を選択する。さらに決定部76は、選択結果を妨害周波数信号208として出力する。
【0038】
図2における強度比判定部40は、前述の通り100kHz妨害強度信号204、200kHz妨害強度信号206および切替型フィルタ34の出力信号から受信信号のDU比を判定する。周波数判定部38が200kHz妨害波を指定した場合、強度比判定部40は、切替型フィルタ34における広狭帯域差分方式フィルタの出力信号と200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32からの200kHz妨害強度信号206より、DU比を検出する。切替型フィルタ34における広狭帯域差分方式フィルタからの出力信号は、例えばDU比が−30〜0dBの範囲において、妨害波の信号レベルに正確に対応しているが、DU比が0dBを超えるあたりからその出力レベルは急激に減少し、DU比の正確な判定ができなくなる。
【0039】
一方、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32からの200kHz妨害強度信号206は、DU比が0〜30dBにおいても妨害波の信号レベルに正確に対応しているが、逆にDU比が0dB以下ではDU比の正確な判定ができなくなる。したがって、DU比の判定には、DU比が−30〜0dBの範囲は切替型フィルタ34における広狭帯域差分方式フィルタの出力結果を、DU比が0〜+30dBの範囲では、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32の200kHz妨害強度信号206を用いることで、広いDU比の範囲にわたって、良好な妨害波の検出が可能となる。
【0040】
すなわち、強度比判定部40は、200kHz妨害波の場合に、DU比の第1の所定範囲、たとえば上述したように−30〜0dBの範囲では、切替型フィルタ34における広狭帯域差分方式フィルタの出力結果に基づいて妨害波の検出を行い、DU比が第1の所定範囲よりも大きくなる第2の所定範囲、たとえば、上述したような0〜+30dBの範囲では、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32の200kHz妨害強度信号206に基づいて妨害波の検出を行う。
【0041】
一方、周波数判定部38が100kHz妨害波を指定した場合、強度比判定部40は、切替型フィルタ34における隣接帯域差分方式フィルタの出力信号と100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30からの100kHz妨害強度信号204より、DU比を検出する。100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30からの100kHz妨害強度信号204については、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32からの200kHz妨害強度信号206と同一である。希望波信号の変調度が高い場合には、妨害波がない状態でも、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30からの100kHz妨害強度信号204が、大きな値となってしまい、妨害波があると誤判定される。
【0042】
そのため、DU比が+30dB以上の範囲では、切替型フィルタ34における隣接帯域差分方式フィルタの出力信号を用いる。すなわち、強度比判定部40は、100kHz妨害波の場合に、DU比の第2の所定範囲、たとえば上述したように0〜+30dBの範囲では、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30からの100kHz妨害強度信号204に基づいて妨害波の検出を行い、DU比が第2の所定範囲よりも大きくなる第3の所定範囲、たとえば、上述したような+30dB以上の範囲では、切替型フィルタ34における隣接帯域差分方式フィルタの出力結果に基づいて妨害波の検出を行う。
【0043】
図9は、IFフィルタ12の構成を示す。IFフィルタ12は、広帯域IFフィルタ78、中帯域IFフィルタ80、狭帯域IFフィルタ82を選択部84により切り替えて、IF受信信号200を通過させた後に、フィルタリング信号210をFM検波部16へ与える。選択部84の切り替えは、DU比信号202に応じて行われる。100kHz妨害波のDU比が小さい、すなわち妨害波のレベルが高い場合、選択性の高い狭帯域IFフィルタ82に切り替え、200kHz妨害波のDU比が大きい、すなわち妨害波のレベルが低い場合、広帯域IFフィルタ78に切り替え、この他の場合、中帯域IFフィルタ80に切り替える。
【0044】
図10は、DU比判定手順を示すフローチャートである。100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30はIF受信信号200から100kHz妨害強度信号204を出力し、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32はIF受信信号200から200kHz妨害強度信号206を出力し、周波数判定部38は両者を比較し、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30の出力信号の強度が200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32の出力信号の強度より大きい場合(S10のY)、切替型フィルタ34を隣接帯域差分方式フィルタに設定する。強度比判定部40は、隣接帯域差分値がしきい値を超えた場合(S12のY)、強度比判定部40は、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30を選択してDU比を出力し(S16)、隣接帯域差分値がしきい値を超えない場合(S12のN)、強度比判定部40は、切替型フィルタ34を選択してDU比を出力する(S18)。
【0045】
一方、周波数判定部38において、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30の出力信号の強度が200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32の出力信号の強度より大きくない場合(S10のN)、切替型フィルタ34を広狭帯域差分方式フィルタに設定する。強度比判定部40は、広狭帯域差分値がしきい値を超えた場合(S14のY)、強度比判定部40は、切替型フィルタ34を選択してDU比を出力し(S20)、広狭帯域差分値がしきい値を超えない場合(S14のN)、強度比判定部40は、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32を選択してDU比を出力する(S22)。
【0046】
以上の構成による受信装置100の動作を説明する。受信信号は、フロントエンド部10でIF受信信号200に変換され、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30と200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32に入力される。100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30は100kHz妨害強度信号204を出力し、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32は200kHz妨害強度信号206を出力し、周波数判定部38は、100kHz妨害強度信号204と200kHz妨害強度信号206の強度を比較する。200kHz妨害強度信号206の強度が大きい場合、周波数判定部38は、200kHz妨害波を選択し、妨害周波数信号208として出力する。
【0047】
切替型フィルタ34は、妨害周波数信号208をもとに切替型フィルタ34を広狭帯域差分方式フィルタに設定し、強度比判定部40は、広狭帯域差分値がしきい値を超えないため、切替型フィルタ34の出力信号と200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32の200kHz妨害強度信号206から後者を選択してDU比を決定し、DU比信号202を出力する。IFフィルタ12は、選択部84によって中帯域IFフィルタ80を選択し、フィルタリング信号210を出力する。さらにフィルタリング信号210はFM検波部16によって復調される。
【0048】
本実施の形態によれば、受信信号の複数のフィルタ出力から、妨害波の周波数を選択し、さらに選択された周波数ごとに異なったタイプのフィルタの出力を選択して信号のDU比を検出するため、複数の周波数において、より広いDU比の範囲にわたって、隣接妨害の状態を検知可能になる。さらに、選択した周波数に応じてフィルタの特性を切替えるため、回路規模の小型化が可能である。
【0049】
(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1と同様に、希望波に加えて妨害波を含んだ信号を受信する受信装置に関する。実施の形態1では、妨害波の周波数を選択後、当該選択に使用したフィルタ以外のフィルタの特性を切替えて、入力した信号のDU比を測定していた。しかし、実施の形態2では、妨害波の周波数によらず処理に必要な複数のフィルタを予め用意しておき、前述の複数のフィルタによって、入力した信号のDU比を測定するために、より正確なDU比をより迅速に検出可能にする。
【0050】
実施の形態2に係る受信装置100の構成としては、図1に示されるものが有効であるため、受信装置100の構成の説明は省略する。
【0051】
図11は、実施の形態2に係る妨害検出部14の構成を示す。図11の妨害検出部14は、図2の妨害検出部14と比較して、切替型フィルタ34の代わりに100kHz妨害検出用隣接帯域差分方式フィルタ90と200kHz妨害検出用広狭帯域差分方式フィルタ92を備える。なお、100kHz妨害検出用隣接帯域差分方式フィルタ90と200kHz妨害検出用広狭帯域差分方式フィルタ92は、実施の形態1における切替型フィルタ34についての隣接帯域差分方式フィルタと広狭帯域差分方式フィルタと同一の処理を実行する。図2の妨害検出部14では、周波数判定部38が妨害波の周波数を決定後、切替型フィルタ34を所定の特性のフィルタに設定し、強度比判定部40がDU比を検出していたが、図11の妨害検出部14では、100kHz妨害検出用隣接帯域差分方式フィルタ90と200kHz妨害検出用広狭帯域差分方式フィルタ92を独立して備えることによって、周波数判定部38が妨害波の周波数を決定すると直ちにいずれかのフィルタ出力を使用できるため、処理がより高速になる。
【0052】
以上の構成による受信装置100の動作を説明する。受信信号は、フロントエンド部10でIF受信信号200に変換され、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32、100kHz妨害検出用隣接帯域差分方式フィルタ90、200kHz妨害検出用広狭帯域差分方式フィルタ92に入力される。周波数判定部38は、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30と200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32の出力信号の強度を比較する。
【0053】
200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32の出力信号の強度が大きい場合、強度比判定部40は、200kHz妨害検出用広狭帯域差分方式フィルタ92の出力信号の強度がしきい値を超えないため、200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32と200kHz妨害検出用広狭帯域差分方式フィルタ92の出力信号から前者を選択してDU比を決定し、DU比信号202を出力する。IFフィルタ12は、選択部84によって中帯域IFフィルタ80を選択し、フィルタリング信号210を出力する。さらにフィルタリング信号210はFM検波部16によって復調される。
【0054】
本実施の形態によれば、複数の妨害波の周波数のそれぞれに対応して複数のフィルタを予め用意し、入力した信号から妨害波の周波数と使用するフィルタのタイプを選択して信号のDU比を検出するため、複数の周波数において、より広いDU比の範囲にわたって、さらにより迅速に隣接妨害の状態を検知可能になる。
【0055】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【0056】
実施の形態1において、妨害検出部14は妨害波の周波数として100kHzと200kHzを対象としている。しかしこれに限らず例えば、妨害波の周波数を別に設定してもよいし、3種類以上の妨害波の周波数を対象としてもよい。本変形例によれば、3種類以上の妨害波が存在する環境下においても妨害検出部14を使用可能である。つまり、複数の妨害波が存在すればよい。
【0057】
実施の形態1において、妨害検出部14は例えばひとつの妨害波の周波数に対してそれぞれ2つの特性を有したフィルタを使用している。しかしこれに限らず例えば、他のタイプのフィルタの組み合わせであってもよいし、3種類以上のフィルタの組み合わせであってもよい。本変形によれば、DU比の正確な検出範囲が拡大される。つまり、DU比の検出精度に対する特性が異なったフィルタを使用すればよい。
【0058】
実施の形態1または2において、妨害波の周波数を選択するためにも使用する100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30と200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ32は、同じタイプのフィルタを使用している。しかしこれに限らずたとえば、100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ30に隣接帯域差分方式フィルタを使用してもよい。つまり、入力された信号の強度を考慮して、フィルタのタイプが選択されればよい。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、妨害局の発生を広いDU比の範囲にわたって正確に検出することができる。また、複数の妨害波が存在する場合においてもDU比を正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係る受信装置の構成図である。
【図2】 図1の妨害検出部の構成を示す図である。
【図3】 図2の100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタの構成を示す図である。
【図4】 図3の2つのバンドパスフィルタの通過帯域特性を示す図である。
【図5】 図2の切替型フィルタにおける広狭帯域差分方式フィルタの構成を示す図である。
【図6】 図5の広帯域バンドパスフィルタおよび狭帯域バンドパスフィルタの通過特性を示す図である。
【図7】 図2の切替型フィルタにおける隣接帯域差分方式フィルタの構成を示す図である。
【図8】 図2の周波数判定部の構成を示す図である。
【図9】 図1のIFフィルタの構成を示す図である。
【図10】 図2によるDU比判定手順を示すフローチャートである。
【図11】 実施の形態2に係る妨害検出部の構成を示す図である。
【符号の説明】
10 フロントエンド部、 12 IFフィルタ、 14 妨害検出部、 16 FM検波部、 18 PLL、 20 利得制御部、 22 アンテナ、 30 100kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ、 32 200kHz妨害検出用隣接帯域加算方式フィルタ、 34 切替型フィルタ、 36 信号判定部、 38 周波数判定部、 40 強度比判定部、 50 下側妨害検出フィルタ、 52 上側妨害検出フィルタ、 54 平滑化処理部、 56 平滑化処理部、 58 加算部、 60 広帯域フィルタ、 62 狭帯域フィルタ、 64 絶対値計算部、 70 増幅部、 72 希望波成分加算部、 74 比較部、 76 決定部、 78 広帯域IFフィルタ、 80 中帯域IFフィルタ、 82 狭帯域IFフィルタ、 84 選択部、 90 100kHz妨害検出用隣接帯域差分方式フィルタ、 92 200kHz妨害検出用広狭帯域差分方式フィルタ、 100 受信装置、 200 IF受信信号、 202 DU比信号、 204 100kHz妨害強度信号、 206 200kHz妨害強度信号、 208 妨害周波数信号、 210 フィルタリング信号。
Claims (3)
- 希望波の周波数から第1の周波数離れた周波数領域に対応した強度値を検出する第1検出部と、
前記希望波の周波数から前記第1の周波数よりも大きい第2の周波数離れた周波数領域に対応した強度値を検出する第2検出部と、
前記第1検出部で検出した強度値と前記第2検出部で検出した強度値から、前記希望波についての妨害波の周波数に対応するものとして、前記希望波の周波数から前記第1の周波数あるいは前記第2の周波数離れた周波数を選択する周波数判定部と、
前記希望波の周波数より前記第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とする2つの帯域フィルタを通過した信号出力の差分値を検出する第3検出部と、
前記第1の周波数が選択された時にのみ、前記第3検出部で検出した差分値に基づいて、前記希望波と前記妨害波の強度比を判定する強度判定部とを含むことを特徴とする信号検出装置。 - 前記第3検出部は、
前記周波数判定部が、前記第1の周波数離れた周波数を選択したとき、前記希望波の周波数より前記第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とする2つの帯域フィルタを通過した信号出力の差分値を出力し、
前記周波数判定部が、前記第2の周波数離れた周波数を選択したとき、希望波の周波数を中心に前記第2の周波数を通過帯域にした帯域フィルタと前記第2の周波数を非通過帯域にした帯域フィルタをそれぞれ通過した信号出力の差分値を出力することを特徴とする請求項1に記載の信号検出装置。 - 希望局から受信された無線周波数信号を中間周波数信号に変換するフロントエンド部と、
前記中間周波数信号にもとづいて希望波についての妨害波の強度を検出する妨害検出部と、
前記妨害波の強度に応じて帯域が設定された帯域フィルタによって、前記中間周波数信号をフィルタリングして出力する中間周波数フィルタ部と、
前記中間周波数フィルタ部からの出力信号を復調処理する検波部とを含み、
前記妨害検出部は、
前記希望波の周波数の周辺周波数領域における複数の周波数領域でかつ複数の方法で、前記中間周波数信号をフィルタリングして前記妨害波の出力レベルをそれぞれ検出する複数の検出部と、
前記妨害波の出力レベルに応じて、前記妨害波に対応すべき周波数領域を判定する周波数判定部と、
前記妨害波に対応すべき周波数領域および出力レベルに応じて、前記複数の検出部のいずれか1つの出力レベルを選択して、前記希望波と前記妨害波の強度比を判定する強度判定部とを含み、
前記複数の検出部は、
前記希望波の周波数より前記第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の第1加算値を出力する第1検出部と、
前記希望波の周波数より前記第2の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の第2加算値を出力する前記第2検出部と、
前記希望波の周波数より前記第1の周波数だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心周波数とした2つの帯域フィルタを通過した信号出力の第1差分値、あるいは希望波の周波数を中心に前記第2の周波数を通過帯域にした帯域フィルタと前記第2の周波数を通過帯域にしない帯域フィルタをそれぞれ通過した信号出力の第2差分値を出力する前記第3検出部とを含み、
前記周波数判定部は、前記第1加算値と第2加算値から、前記妨害波に対応すべき周波数領域を判定し、
前記強度判定部は、前記判定した周波数領域に応じて、前記第1加算値または前記第1差分値を含む複数の出力レベルのいずれかの選択、あるいは前記第2加算値または前記第2差分値を含む複数の出力レベルのいずれかの選択を実行することを特徴とする受信装置。
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