JP4163578B2 - Digital receiver - Google Patents
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Description
本発明は、ディジタル受信装置に関するものである。 The present invention relates to a digital receiver.
従来、ディジタル受信装置としては、例えば特許文献1に記載された相関性のあるノイズ信号(周囲雑音)を除去する構成を備えたものが知られている。図2は、特許文献1のディジタル受信装置70を一般化して示すブロック図である。同図に示されるように、このディジタル受信装置70は、周囲雑音として相関性のあるノイズ信号Nが混入する所望信号Sを、一方のアンテナ71で受信する。そして、ディジタル受信装置70は、受信した信号を高周波処理部72において所望の周波数帯域にダウンコンバートし、更にA/D変換部73においてA/D変換することで対応するディジタル信号(S”+N”)を生成して、ノイズ除去部74へと出力する。また、ディジタル受信装置70は、ノイズ信号Nを他方のアンテナ75で受信する。そして、ディジタル受信装置70は、受信した信号を参照ノイズ信号出力部76の高周波処理部77において所望の周波数帯域にダウンコンバートし、更にA/D変換部78においてA/D変換することでノイズ信号Nと相関性のある参照ノイズ信号Nrを生成して、ノイズ除去部74へと出力する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a digital receiving apparatus, an apparatus having a configuration for removing a correlated noise signal (ambient noise) described in Patent Document 1, for example, is known. FIG. 2 is a block diagram showing a generalized
ノイズ除去部74は、参照ノイズ信号Nrをもとに適応フィルタ部79を介してノイズキャンセル信号ANを生成し、これとアンテナ71側からの入力信号(S”+N”)とを加算器80で加えることでノイズ信号Nを除去する。なお、適応フィルタ部79のフィルタ係数は、フィルタ係数更新部81によりノイズ信号N(N”)が最も低減されるように逐次更新されている。
The
ところで、特許文献1のディジタル受信装置70では、ノイズ信号Nを受信するためにアンテナ75及び参照ノイズ信号出力部76(高周波処理部77、A/D変換部78)が必要になるため、回路規模の増大を余儀なくされる。また、アンテナ75側に所望信号Sを入力させないための工夫が必要となる。これは、仮にアンテナ75側に所望信号Sが入力されると、適応フィルタ部79において所望信号Sもノイズキャンセル信号ANとして生成されることになり、所望信号Sが除去されてしまう場合があるためである。
By the way, in the
ここで、別の従来のディジタル受信装置として、例えば特許文献2に記載された相関性のあるノイズ信号を除去する構成を備えたものも知られている。図3は、特許文献2のディジタル受信装置90を一般化して示すブロック図である。同図に示されるように、このディジタル受信装置90は、参照信号xに対しフィルタ演算を行う適応フィルタ部91と、所望信号に対応する希望応答dから適応フィルタ部91の出力信号yを差し引いて適応フィルタの出力信号eを得る減算器92と、参照信号xと出力信号eとに基づいて適応フィルタ部91のフィルタ係数を更新等していくことで周囲雑音を学習するフィルタ係数処理部93とを備えている。そして、フィルタ係数処理部93は、適応モード制御部94と、フィルタ係数更新部95からなる。適応モード制御部94は、出力信号eのパワーがしきい値以下のときにはフィルタ係数の更新速度を決めるステップサイズを非零の一定値とし、出力信号eのパワーがしきい値を超えたときにはステップサイズを出力信号eのパワーの増加に対して減少させる。フィルタ係数更新部95は、上記適応モード制御部94により制御されたステップサイズを含む更新演算式に従ってフィルタ係数の更新演算を行う。このディジタル受信装置90は、所望信号の受信中など希望応答dが大きく出力信号eのパワーが大きくなるときに、フィルタ係数の更新速度を低減して所望信号の歪み抑制を図るものである。
ところで、特許文献2のディジタル受信装置90では、所望信号の受信中であっても希望応答dが小さく出力信号eのパワーが小さいときにはフィルタ係数の更新速度が速くなって希望応答d(所望信号)が周囲雑音として除去されてしまう。さらに、特許文献1と同様の理由で回路規模の増大を余儀なくされる。
Incidentally, in the
また、特許文献1,2のいずれのディジタル受信装置70,90においても、当該受信装置の電源が一定期間ごとにオン・オフ動作するようなシステムへの適用を想定していない。このようなシステムへの適用を行った場合、受信装置の電源がオフ状態からオン状態へと切り替わる(復帰する)都度に周囲雑音を除去すべくその学習を初めから行う必要がある。このため、受信装置の電源オンの間に十分に周囲雑音の学習ができなくなることがある。
Further, neither of the
本発明の目的は、回路規模を増大させることなく、周囲雑音を好適に低減することができるディジタル受信装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a digital receiver capable of suitably reducing ambient noise without increasing the circuit scale.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、送信機からの信号であって変調された信号である所望信号の受信待機状態において、フィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音を除去する適応モードと、前記所望信号の受信状態において、前記フィルタ係数の更新を停止する非適応モードと、を有する適応フィルタと、前記適応モードにおいて周囲雑音を除去した後の信号と周囲雑音を除去する前の信号とに基づく誤差信号が所定値以上に変化した新規信号を検出する検出手段と、前記検出手段により前記新規信号が検出されると該新規信号が所望信号であるかの判断を待つことなく前記適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードへと切り替えるフィルタ制御手段と、所定時間前の前記フィルタ係数を記憶する記憶手段とを備え、前記適応フィルタは、前記非適応モードに切り替わるときに、前記フィルタ係数を前記記憶手段に記憶された前記所定時間前のフィルタ係数に戻して該フィルタ係数の更新を停止することを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that, in a reception standby state of a desired signal which is a signal from a transmitter and modulated, ambient noise is reduced while sequentially updating filter coefficients. An adaptive filter having an adaptive mode to be removed , and a non-adaptive mode to stop updating the filter coefficient in a reception state of the desired signal, and a signal and ambient noise after removing ambient noise in the adaptive mode Detecting means for detecting a new signal whose error signal has changed to a predetermined value or more based on the previous signal, and waiting for a determination as to whether the new signal is a desired signal when the detecting means detects the new signal and filter control means for switching between the adaptive filter from the adaptive mode rather to the non-adaptive mode that, a storage means for storing the filter coefficient before the predetermined time The adaptive filter, when switching to the non-adaptive mode, returns the filter coefficient to the filter coefficient before the predetermined time stored in the storage means and stops updating the filter coefficient. .
請求項2に記載の発明は、送信機からの信号であって変調された信号である所望信号の受信待機状態において、フィルタ係数を逐次更新しつつ周囲雑音を除去する適応モードと、前記所望信号の受信状態において、前記フィルタ係数の更新を停止する非適応モードと、を有する適応フィルタと、前記適応モードにおいて周囲雑音を除去した後の信号と周囲雑音を除去する前の信号とに基づく誤差信号が所定値以上に変化した新規信号を検出する検出手段と、前記検出手段により前記新規信号が検出されると該新規信号が所望信号であるかの判断を待つことなく前記適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードへと切り替えるフィルタ制御手段と、所定時間前の前記フィルタ係数を記憶する記憶手段とを備え、前記適応フィルタは、前記適応モードにおいて前記記憶手段に記憶された前記所定時間前のフィルタ係数に基づき周囲雑音を除去することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an adaptive mode in which ambient noise is removed while sequentially updating filter coefficients in a reception standby state of a desired signal which is a signal modulated from a transmitter and the desired signal. And an error signal based on a signal after removing ambient noise in the adaptive mode and a signal before removing ambient noise in the adaptive mode. Detecting a new signal whose value has changed to a predetermined value or more, and when the new signal is detected by the detecting means, the adaptive filter is switched to the adaptive mode without waiting for a determination as to whether the new signal is a desired signal. Filter control means for switching from the non-adaptive mode to the non-adaptive mode, and storage means for storing the filter coefficient of a predetermined time before, the adaptive filter comprising: And summarized in that the removal of ambient noise based on the filter coefficient before the predetermined time stored in said storage means in the adaptive mode.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のディジタル受信装置において、前記フィルタ制御手段は、前記検出された新規信号が前記所望信号でないときには、前記適応フィルタを前記非適応モードから前記適応モードへと切り替え、前記検出された新規信号が前記所望信号であるときには、該所望信号がなくなるまで前記適応フィルタを前記非適応モードに保持することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the digital receiver according to the first or second aspect, when the detected new signal is not the desired signal, the filter control means moves the adaptive filter from the non-adaptive mode. The gist is to switch to the adaptive mode, and when the detected new signal is the desired signal, hold the adaptive filter in the non-adaptive mode until the desired signal disappears.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のディジタル受信装置において、電源がオフ状態に切り替わるときの前記フィルタ係数を記憶保持する記憶手段をさらに備えたことを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the digital receiver according to any one of the first to third aspects, the digital receiving device further includes a storage unit that stores and holds the filter coefficient when the power source is switched off. The gist.
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、適応フィルタが前記非適応モードに切り替わるときに、前記フィルタ係数は、前記記憶手段に記憶された前記所定時間前の過去のフィルタ係数に戻されてその更新が停止される。従って、上記所定時間を、例えば所望信号の受信に伴いこれが検出手段において新規信号として検出されるまでの遅延時間相当に設定しておくことで、更新が停止されたときのフィルタ係数(所定時間前のフィルタ係数)に含まれる所望信号の影響は抑制される。これにより、非適応モードでは、適応フィルタは、所望信号の影響が抑制された所定時間前のフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去する。そして、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても適応フィルタによって周囲雑音のみが除去され、所望信号が好適に受信される。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御手段により適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模が縮小される。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, when the adaptive filter is switched to the non-adaptive mode, the filter coefficient is returned to the past filter coefficient of the predetermined time stored in the storage means and updated. Is stopped. Therefore, by setting the predetermined time to be equivalent to the delay time until the detection signal is detected as a new signal by the reception of the desired signal, for example, the filter coefficient when the update is stopped (before the predetermined time) The influence of the desired signal included in the filter coefficient) is suppressed. As a result, in the non-adaptive mode, the adaptive filter removes ambient noise using the filter coefficient of a predetermined time before the influence of the desired signal is suppressed. In the reception state of the desired signal, even if the ambient noise and the desired signal have a correlation, only the ambient noise is removed by the adaptive filter, and the desired signal is suitably received. Even if the ambient noise and the desired signal are correlated, the filter control means can selectively receive these signals by switching between the adaptive mode and the non-adaptive mode. For example, the ambient noise and the desired signal can be received. The circuit scale is reduced as compared with the case where a circuit configuration that can be individually received is employed.
請求項2に記載の発明によれば、適応フィルタは、前記適応モードにおいて前記記憶手段に記憶された前記所定時間前のフィルタ係数に基づき周囲雑音を除去する。従って、上記所定時間を、例えば所望信号の受信に伴いこれが検出手段において新規信号として検出されるまでの遅延時間相当に設定しておくことで、更新が停止されたときのフィルタ係数(所定時間前のフィルタ係数)に含まれる所望信号の影響は抑制される。これにより、非適応モードでは、適応フィルタは、所望信号の影響が抑制された所定時間前のフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去する。そして、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても適応フィルタによって周囲雑音のみが除去され、所望信号が好適に受信される。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御手段により適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模が縮小される。 According to the second aspect of the present invention, the adaptive filter removes ambient noise based on the filter coefficient before the predetermined time stored in the storage unit in the adaptive mode. Therefore, by setting the predetermined time to be equivalent to the delay time until the detection signal is detected as a new signal by the reception of the desired signal, for example, the filter coefficient when the update is stopped (before the predetermined time) The influence of the desired signal included in the filter coefficient) is suppressed. As a result, in the non-adaptive mode, the adaptive filter removes ambient noise using the filter coefficient of a predetermined time before the influence of the desired signal is suppressed. In the reception state of the desired signal, even if the ambient noise and the desired signal have a correlation, only the ambient noise is removed by the adaptive filter, and the desired signal is suitably received. Even if the ambient noise and the desired signal are correlated, the filter control means can selectively receive these signals by switching between the adaptive mode and the non-adaptive mode. For example, the ambient noise and the desired signal can be received. The circuit scale is reduced as compared with the case where a circuit configuration that can be individually received is employed.
請求項3に記載の発明によれば、検出された新規信号が所望信号でないときには、前記適応フィルタが非適応モードから適応モードへと切り替えられることで、当該新規信号を周囲雑音として除去すべくフィルタ係数の更新が再開される。一方、検出された新規信号が所望信号であるときには、所望信号がなくなるまで適応フィルタが非適応モードに保持されることで、最後に更新されたフィルタ係数に基づき周囲雑音が除去される。そして、この周囲雑音の除去により、所望信号が好適に受信される。 According to the third aspect of the present invention, when the detected new signal is not the desired signal, the adaptive filter is switched from the non-adaptive mode to the adaptive mode, thereby removing the new signal as ambient noise. The coefficient update is resumed. On the other hand, when the detected new signal is the desired signal, the adaptive filter is held in the non-adaptive mode until there is no desired signal, so that ambient noise is removed based on the filter coefficient updated last. And a desired signal is received suitably by removal of this ambient noise.
請求項4に記載の発明によれば、記憶手段により電源がオフ状態に切り替わる直前に更新されたフィルタ係数が記憶保持される。従って、電源がオン状態に復帰したときには、適応モードにおいて適応フィルタは、この記憶保持されたフィルタ係数を読み込んでこれを基準にフィルタ係数の更新を再開すればよいため、周囲雑音の学習速度が向上される。これにより、非適応モードでは、適応フィルタは、適応モードにおいて周囲雑音を除去すべく十分にこれを学習して更新したフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去する。そして、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても適応フィルタによって周囲雑音のみが除去され、所望信号が好適に受信される。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御手段により適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模が縮小される。 According to the fourth aspect of the present invention, the filter coefficient updated immediately before the power source is switched off by the storage means is stored and held. Therefore, when the power returns to the on-state, the adaptive filter in the adaptive mode only needs to read the stored filter coefficient and restart the update of the filter coefficient based on this, thereby improving the learning speed of ambient noise. Is done. As a result, in the non-adaptive mode, the adaptive filter removes the ambient noise using the filter coefficient that has been learned and updated sufficiently to remove the ambient noise in the adaptive mode. In the reception state of the desired signal, even if the ambient noise and the desired signal have a correlation, only the ambient noise is removed by the adaptive filter, and the desired signal is suitably received. Even if the ambient noise and the desired signal are correlated, the filter control means can selectively receive these signals by switching between the adaptive mode and the non-adaptive mode. For example, the ambient noise and the desired signal can be received. The circuit scale is reduced as compared with the case where a circuit configuration that can be individually received is employed.
以上詳述したように、請求項1乃至4に記載の発明によれば、回路規模を増大させることなく、周囲雑音を好適に低減することができる。 As described above in detail, according to the first to fourth aspects of the present invention, ambient noise can be suitably reduced without increasing the circuit scale.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1に従って説明する。
図1は、FSK(Frequency Shift Keying)ディジタル受信装置10を示すシステムブロック図である。このFSKディジタル受信装置10は、例えば利用者が所有する送信機からの信号(以下、所望信号という)を受信するためのものであり、その電源をとるバッテリの消費電力節約のために一定期間ごとにオン・オフ動作する電源システム(図示略)を備えている。すなわち、FSKディジタル受信装置10の電源は、オン・オフ状態が切り替わるように間欠動作する。FSKディジタル受信装置10は、その電源がオン状態で所望信号を受信可能であり、そのときの動作モードには、所望信号を受信する受信状態と、同所望信号の受信待機状態とがある。同図に示されるように、FSKディジタル受信装置10は、アンテナ11と、第1周波数変換部12と、A/D変換部13と、第2周波数変換部14と、帯域制限部15と、第1ノイズ除去部16と、第2ノイズ除去部17と、処理部18とを備えている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a system block diagram showing an FSK (Frequency Shift Keying)
アンテナ11は、基本的に所望信号を入力するために構成されているが、受信状態ではこれに併せて周囲雑音が入力され、受信待機状態では周囲雑音が入力されることになる。
第1周波数変換部12は、アンテナ11からの入力信号を周波数変換して中間周波数信号を生成し、これをA/D変換部13に出力する。A/D変換部13は、第1周波数変換部12からの信号をA/D変換して、離散化ディジタル信号を生成する。そして、A/D変換部13は、この離散化ディジタル信号を第2周波数変換部14に出力する。
The
The first
第2周波数変換部14は、A/D変換部13からの信号を周波数変換してベースバンド信号を生成し、これを帯域制限部15に出力する。帯域制限部15は、第2周波数変換部14からの信号の帯域制限を行って帯域制限信号を生成し、これを受信信号x1として第1ノイズ除去部16に出力する。この受信信号x1には、少なくとも周囲雑音がノイズ信号として含まれている。
The second
第1ノイズ除去部16は、帯域制限部15からの受信信号x1に混入する周囲雑音のうち相関性のない雑音(例えば、ホワイトノイズ等)を低減させるための適応フィルタとして構成されている。この第1ノイズ除去部16は、混入する相関性のある雑音の変化に伴いフィルタ係数が変化する第1適応フィルタ部16aと、第1適応フィルタ部16aのフィルタ係数を逐次更新する第1フィルタ係数更新部16bとを有している。第1ノイズ除去部16では、帯域制限部15からの受信信号x1が第1適応フィルタ部16aに入力される。第1ノイズ除去部16は、帯域制限部15からの受信信号x1と第1適応フィルタ部16aを介した同信号とに基づき、誤差演算部16cにおいて誤差信号e1を生成し、これを第1フィルタ係数更新部16bに出力することで第1適応フィルタ部16aの特性を最適化する。これにより、第1ノイズ除去部16は、帯域制限部15からの受信信号x1に混入する周囲雑音のうち相関性のない雑音を除去した抽出信号x2を生成し、これを第2ノイズ除去部17に出力する。従って、第2ノイズ除去部17に出力される抽出信号x2は、相関性のある雑音(例えば、安定妨害波などの固定ノイズ等)となっている。
The first
第2ノイズ除去部17は、所望信号の受信待機状態において第1ノイズ除去部16からの抽出信号x2を相関性のある雑音として低減させるための適応フィルタとして構成されている。この第2ノイズ除去部17は、抽出信号x2の変化に伴いフィルタ係数が変化する第2適応フィルタ部17aと、同信号を除去するように第2適応フィルタ部17aのフィルタ係数を逐次更新する第2フィルタ係数更新部17bと、フィルタ係数記憶部17cとを有している。即ち、第2ノイズ除去部17は、上記受信待機状態において、相関性のある雑音を低減するようにフィルタ係数を逐次更新していくことでこれを学習している。また、フィルタ係数記憶部17cには、第2フィルタ係数更新部17bにおいて演算された所定回数分の過去の各フィルタ係数が記憶されている。この所定回数分に相当する時間(所定時間)は、周囲雑音の変化や所望信号の受信に伴い処理部18において後述する態様で新規信号が検出・確認されるまでに要する時間に基づき設定されている。このフィルタ係数記憶部17cは、FSKディジタル受信装置10の電源オフ状態でもバックアップ可能なメモリである。
The second
第2ノイズ除去部17では、第1ノイズ除去部16からの抽出信号x2が第2適応フィルタ部17aに入力される。第2ノイズ除去部17は、第1ノイズ除去部16からの抽出信号x2と第2適応フィルタ部17aを介した同信号とに基づき、誤差演算部17dにおいて誤差信号e2を生成し、これを第2フィルタ係数更新部17bに出力する。第2フィルタ係数更新部17bは、誤差信号e2に基づきフィルタ係数を演算し、今回演算したフィルタ係数を最新のフィルタ係数としてフィルタ係数記憶部17cの各フィルタ係数を順送りで記憶更新する。また、第2フィルタ係数更新部17bは、各フィルタ係数の記憶更新の都度、上記所定回数前に演算された過去のフィルタ係数を呼び戻して(読み込んで)これを第2適応フィルタ部17aに出力することで若干の遅延を含んで第2適応フィルタ部17aの特性を最適化する(適応モード)。従って、処理部18における上記新規信号の検出時点では、第2適応フィルタ部17aのフィルタ係数には、上記所定回数分だけその変化が遅延されることで当該新規信号の影響が含まれないようになっている。そして、第2ノイズ除去部17は、所望信号の受信待機状態において第1ノイズ除去部16からの抽出信号x2を相関性のある雑音として除去し、これを処理部18に出力する。従って、処理部18に出力される信号(誤差信号e2)は、基本的に零レベルの信号となっている。
In the second
また、FSKディジタル受信装置10の電源がオフ状態からオン状態に切り替わった直後では、第2フィルタ係数更新部17bは、フィルタ係数記憶部17cに記憶保持されている過去のフィルタ係数を呼び戻して(読み込んで)これを第2適応フィルタ部17aに出力する。これにより、第2フィルタ係数更新部17bは、前回の実績(周囲雑音の学習)を基準にしてフィルタ係数の更新を再開することになるため、初めから行う場合に比べて迅速な周囲雑音の再学習が可能となる。
Further, immediately after the power supply of the FSK
ここで、第2ノイズ除去部17は、周囲雑音の変化時や所望信号の受信時など誤差信号e2の著しい変化が処理部18において新規信号として検出されると、同処理部18により第2フィルタ係数更新部17bでのフィルタ係数の更新が停止されるようになっている(非適応モード)。すなわち、第2ノイズ除去部17の第2適応フィルタ部17aでは、新規信号の検出直前の最後のフィルタ係数が保持される。従って、所望信号の受信状態において、第2ノイズ除去部17は、基本的に受信待機状態に対応する相関性のある信号を相関性のある雑音として除去し、残りの信号を安定妨害波除去後の抽出信号として処理部18に出力する。
Here, when a significant change in the error signal e2 is detected as a new signal in the
前記処理部18は、信号処理部18aと、検出部18bと、フィルタ制御部18cと、復調部18dとを備えている。信号処理部18aは、第2ノイズ除去部17の誤差演算部17dからの信号(誤差信号e2)を入力してその自己相関を算出し、相関信号としてそれぞれ検出部18b及び復調部18dに出力する。
The
検出部18bは、信号処理部18aからの相関信号に基づき、所望信号の存在を検出する。そして、検出部18bは、この検出した所望信号の存在を図示しない外部回路へと出力する。特に、検出部18bは、所望信号の受信時など誤差信号e2が著しく変化すると、これを新規信号として検出してその時点でこれを表す検出信号をフィルタ制御部18cに出力する。このとき、フィルタ制御部18cは、第2フィルタ係数更新部17bにフィルタ制御信号を出力することでフィルタ係数の更新を停止する。一方、フィルタ制御部18cは、検出部18bからの検出信号の入力がなければ第2フィルタ係数更新部17bによるフィルタ係数の更新を許容する。
The
復調部18dは、信号処理部18aからの相関信号に基づき、所望信号を復調する。そして、復調部18dは、この復調信号を図示しない外部回路へと出力する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
The
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態では、第2ノイズ除去部17は、適応モードにおいてフィルタ係数記憶部17cに記憶された所定回数前のフィルタ係数に基づき周囲雑音を除去する。そして、所定回数相当の時間を、所望信号の受信時などにこれが検出部18bにおいて新規信号として検出されるまでの遅延時間相当に設定した。これにより、非適応モードでは、第2ノイズ除去部17は、所望信号の影響が抑制された所定回数前のフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去することができる。
(1) In the present embodiment, the second
また、フィルタ係数記憶部17cによりFSKディジタル受信装置10の電源がオフ状態に切り替わる直前に更新されたフィルタ係数が記憶保持される。従って、電源がオン状態に復帰したときには、第2ノイズ除去部17(第2フィルタ係数更新部17b)は、適応モードにおいてこの記憶保持されたフィルタ係数を読み込んでこれを基準にフィルタ係数の更新を再開すればよいため、周囲雑音の学習速度を向上できる。これにより、非適応モードでは、第2ノイズ除去部17は、適応モードにおいて周囲雑音(相関性のある雑音)を除去すべく十分にこれを学習して更新したフィルタ係数を利用して周囲雑音を除去することができる。
In addition, the filter
以上により、所望信号の受信状態では、周囲雑音及び所望信号が相関性を有していても第2ノイズ除去部17によって周囲雑音のみを除去し、所望信号を好適に受信することができる。また、周囲雑音及び所望信号が相関性を有するとしても、フィルタ制御部18cにより適応モード及び非適応モードを切り替え制御することでこれらの選択的な受信が可能であり、例えばこれら周囲雑音及び所望信号を個別に受信しうる回路構成を採用する場合に比べて回路規模を縮小することができる。例えば、特許文献1のような、ノイズ信号受信用アンテナ及び参照ノイズ信号出力回路を割愛することができる。
As described above, in the reception state of the desired signal, even if the ambient noise and the desired signal have a correlation, only the ambient noise can be removed by the second
(2)本実施形態では、検出部18bにより新規信号が検出されることで第2ノイズ除去部17は、適応モードから非適応モードへと切り替えられる。従って、新規信号が周囲雑音の著しい変化によるものか、或いは所望信号であるかの判断を待つことなく、フィルタ制御部18cにより速やかにフィルタ係数の更新が停止される。これにより、新規信号が所望信号として確定されるまでの間に当該所望信号が周囲雑音としてフィルタ係数に反映され、確定後に所望信号が除去されてしまうことを抑制することができる。すなわち、新規信号が所望信号として確定されるまでの間に当該所望信号がノイズキャンセル信号として生成されることが抑制され、所望信号の受信感度の劣化を防止することができる。
(2) In the present embodiment, when the
(3)本実施形態では、検出された新規信号が所望信号でないときには、第2ノイズ除去部17が非適応モードから適応モードへと切り替えられることで、当該新規信号を周囲雑音として除去すべくフィルタ係数の更新が再開される。一方、検出された新規信号が所望信号であるときには、所望信号がなくなるまで第2ノイズ除去部17が非適応モードに保持されることで、最後に更新されたフィルタ係数に基づき周囲雑音が除去される。そして、この周囲雑音の除去により、所望信号を好適に受信することができる。
(3) In the present embodiment, when the detected new signal is not the desired signal, the second
(4)本実施形態では、第1ノイズ除去部16により相関性のない雑音を除去することができる。また、適応モードにおいて、第2ノイズ除去部17により相関性のある雑音を除去することができる。
(4) In the present embodiment, noise having no correlation can be removed by the first
(5)例えばアナログ受信機では、帯域内に妨害波が存在する場合、所望信号は妨害波よりも大きいことが必要である。すなわち、帯域内の妨害波(雑音)が所望信号(FSK信号)よりも大きい場合には、FSK信号を復調することができなくなる。本実施形態では、ディジタル受信装置を採用していることで、FSK信号よりも大きな雑音が存在する環境下であってもFSK信号の復調が可能である。 (5) For example, in an analog receiver, when an interference wave exists in a band, the desired signal needs to be larger than the interference wave. That is, when the interference wave (noise) in the band is larger than the desired signal (FSK signal), the FSK signal cannot be demodulated. In this embodiment, since the digital receiver is employed, the FSK signal can be demodulated even in an environment where noise larger than that of the FSK signal exists.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、第2ノイズ除去部17は、適応モードにおいてフィルタ係数記憶部17cに記憶された所定回数前のフィルタ係数に基づき周囲雑音を除去した。これに対し、第2ノイズ除去部17の適応モードにおいては、新たに取得された最新のフィルタ係数に基づき周囲雑音を除去してもよい。そして、第2ノイズ除去部17が非適応モードに切り替わるときに、フィルタ係数を、フィルタ係数記憶部17cに記憶された所定回数前の過去のフィルタ係数に戻してその更新を停止してもよい。このように変更をしても前記実施形態と同様の効果が得られる。なお、この場合には、例えばフィルタ制御部18cにより第2フィルタ係数更新部17bを制御し、フィルタ係数の更新停止に先だってフィルタ係数記憶部17cから所定回数前のフィルタ係数を読み込ませるようにすればよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the second
・前記実施形態においては、フィルタ係数記憶部17cへのフィルタ係数の書き込み及びその読み込みを第2フィルタ係数更新部17bによって行ったが、これら動作をフィルタ制御部18cで制御させてもよい。またこの場合、フィルタ係数記憶部17cを第2ノイズ除去部17に内蔵する必要はなく、例えば処理部18に内蔵してもよい。
In the embodiment described above, the filter
・前記実施形態においては、第2フィルタ係数更新部17bによりフィルタ係数記憶部17cに記憶された所定回数(所定時間)前のフィルタ係数を読み込ませたが、第2適応フィルタ部17aから直に読み込ませるようにしてもよい。
In the above embodiment, the filter coefficient of the predetermined number of times (predetermined time) stored in the filter
・前記実施形態においては、ディジタル受信装置としてFSKディジタル受信装置を採用したが、例えばASK(振幅変調)やPSK(位相変調)などその他のディジタル受信装置を採用してもよい。 In the above embodiment, the FSK digital receiving device is adopted as the digital receiving device, but other digital receiving devices such as ASK (amplitude modulation) and PSK (phase modulation) may be adopted.
・前記実施形態においては特に言及していないが、本発明に係るディジタル受信装置は車載用ディジタル受信装置としての使用が可能である。こうした車載用ディジタル受信装置としては、例えば利用者が所有する送信機との無線通信によって車両用ドアの施錠・解錠やエンジンの始動・停止を認証するいわゆる電子錠を構成するものがある。あるいは、利用者のリモコン操作を無線通信により受信してパワーウィンド装置やスライドドア装置、サンルーフ装置、身体障害者用シート装置など電動の各種装置を駆動制御するシステムに適用してもよい。要は、所望信号の無通信状態(受信待機状態)が存在し得るシステムであればよい。 Although not particularly mentioned in the above embodiment, the digital receiver according to the present invention can be used as an on-vehicle digital receiver. As such a vehicle-mounted digital receiver, for example, there is a device that constitutes a so-called electronic lock that authenticates locking / unlocking of a vehicle door and start / stop of an engine by wireless communication with a transmitter owned by a user. Alternatively, the present invention may be applied to a system in which a user's remote control operation is received by wireless communication to drive and control various electric devices such as a power window device, a sliding door device, a sunroof device, and a seat device for the physically handicapped. In short, any system can be used as long as the desired signal non-communication state (reception standby state) can exist.
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(イ)ディジタル受信装置において、前記適応フィルタは、相関性のない雑音を低減する第1適応フィルタと、前記フィルタ制御手段により前記適応モード及び前記非適応モードが切り替え制御され相関性のある雑音を低減する第2適応フィルタとを有することを特徴とするディジタル受信装置。この技術的思想によれば、第1適応フィルタにより相関性のない雑音が低減される。また、適応モードにおいて、第2適応フィルタにより相関性のある雑音が低減される。
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.
(B) in de Ijitaru receiving apparatus, said adaptive filter comprises: a first adaptive filter to reduce the noise uncorrelated, the filter control means by the adaptive mode and the non-adaptive mode switching control is correlated noise And a second adaptive filter for reducing noise. According to this technical idea, noise having no correlation is reduced by the first adaptive filter. Further, in the adaptive mode, correlated noise is reduced by the second adaptive filter.
17 適応フィルタを構成する第2ノイズ除去部
17c 記憶手段としてのフィルタ係数記憶部
18b 検出手段としての検出部
18c フィルタ制御手段としてのフィルタ制御部
17 Second
Claims (4)
前記所望信号の受信状態において、前記フィルタ係数の更新を停止する非適応モードと、
を有する適応フィルタと、
前記適応モードにおいて周囲雑音を除去した後の信号と周囲雑音を除去する前の信号とに基づく誤差信号が所定値以上に変化した新規信号を検出する検出手段と、
前記検出手段により前記新規信号が検出されると該新規信号が所望信号であるかの判断を待つことなく前記適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードへと切り替えるフィルタ制御手段と、
所定時間前の前記フィルタ係数を記憶する記憶手段とを備え、
前記適応フィルタは、前記非適応モードに切り替わるときに、前記フィルタ係数を前記記憶手段に記憶された前記所定時間前のフィルタ係数に戻して該フィルタ係数の更新を停止することを特徴とするディジタル受信装置。 An adaptive mode for removing ambient noise while sequentially updating filter coefficients in a reception standby state of a desired signal that is a signal modulated from a transmitter ;
A non-adaptive mode in which updating of the filter coefficient is stopped in the reception state of the desired signal;
An adaptive filter having
Detecting means for detecting a new signal in which an error signal based on a signal after removing ambient noise in the adaptive mode and a signal before removing ambient noise has changed to a predetermined value or more ;
Wherein when a new signal is detected the new signal and the filter control means for switching to the non-adaptive mode the adaptive filter from the adaptive mode without waiting for the decision whether the desired signal by the detecting means,
Storage means for storing the filter coefficient a predetermined time ago,
The adaptive filter, when switching to the non-adaptive mode, returns the filter coefficient to the filter coefficient of the predetermined time stored in the storage means and stops updating the filter coefficient. apparatus.
前記所望信号の受信状態において、前記フィルタ係数の更新を停止する非適応モードと、
を有する適応フィルタと、
前記適応モードにおいて周囲雑音を除去した後の信号と周囲雑音を除去する前の信号とに基づく誤差信号が所定値以上に変化した新規信号を検出する検出手段と、
前記検出手段により前記新規信号が検出されると該新規信号が所望信号であるかの判断を待つことなく前記適応フィルタを前記適応モードから前記非適応モードへと切り替えるフィルタ制御手段と、
所定時間前の前記フィルタ係数を記憶する記憶手段とを備え、
前記適応フィルタは、前記適応モードにおいて前記記憶手段に記憶された前記所定時間前のフィルタ係数に基づき周囲雑音を除去することを特徴とするディジタル受信装置。 An adaptive mode for removing ambient noise while sequentially updating filter coefficients in a reception standby state of a desired signal that is a signal modulated from a transmitter ;
A non-adaptive mode in which updating of the filter coefficient is stopped in the reception state of the desired signal;
An adaptive filter having
Detecting means for detecting a new signal in which an error signal based on a signal after removing ambient noise in the adaptive mode and a signal before removing ambient noise has changed to a predetermined value or more ;
Filter control means for switching the adaptive filter from the adaptive mode to the non-adaptive mode without waiting for a determination as to whether the new signal is a desired signal when the detection means detects the new signal;
Storage means for storing the filter coefficient a predetermined time ago,
The digital receiving apparatus according to claim 1, wherein the adaptive filter removes ambient noise based on the filter coefficient of the predetermined time before stored in the storage unit in the adaptive mode.
前記フィルタ制御手段は、
前記検出された新規信号が前記所望信号でないときには、前記適応フィルタを前記非適応モードから前記適応モードへと切り替え、
前記検出された新規信号が前記所望信号であるときには、該所望信号がなくなるまで前記適応フィルタを前記非適応モードに保持することを特徴とするディジタル受信装置。 The digital receiver according to claim 1 or 2,
The filter control means includes
When the detected new signal is not the desired signal, the adaptive filter is switched from the non-adaptive mode to the adaptive mode;
When the detected new signal is the desired signal, the adaptive filter is held in the non-adaptive mode until the desired signal disappears.
電源がオフ状態に切り替わるときの前記フィルタ係数を記憶保持する記憶手段をさらに備えたことを特徴とするディジタル受信装置。 In the digital receiver according to any one of claims 1 to 3,
A digital receiving apparatus , further comprising storage means for storing and holding the filter coefficient when the power is switched to an off state.
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