JP4927055B2 - FM signal noise canceller circuit - Google Patents

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Description

本発明は、FM変調された信号に含まれる過変調によるノイズを低減するノイズキャンセラ回路に関する。   The present invention relates to a noise canceller circuit that reduces noise caused by overmodulation contained in an FM modulated signal.

FM変調回路において生成されたFM信号にはノイズが重畳される場合がある。例えば、FM変調回路における変調度を上げると一般的に信号のS/N比が良くなるので変調度を高く設定することがある。しかし、限度を超えて変調させた場合には高周波成分が大きくなり過ぎ、FM変調回路を含む送信機器が高周波信号の生成に対応できず、変調信号が減衰してしまう。それによって、本来は図5の破線で示される信号の一部が欠落し、図5の実線で示される信号として変調される場合がある。   Noise may be superimposed on the FM signal generated in the FM modulation circuit. For example, increasing the modulation factor in the FM modulation circuit generally improves the S / N ratio of the signal, so the modulation factor may be set high. However, when modulation is performed exceeding the limit, the high frequency component becomes too large, and the transmission device including the FM modulation circuit cannot cope with generation of the high frequency signal, and the modulation signal is attenuated. As a result, a part of the signal originally indicated by the broken line in FIG. 5 may be lost and modulated as a signal indicated by the solid line in FIG.

このような信号の欠落が生じた場合、そのFM信号を復調しても本来の信号に復元することができなくなる問題が生ずる。   When such a signal loss occurs, there arises a problem that even if the FM signal is demodulated, it cannot be restored to the original signal.

そこで、本発明は、上記問題を鑑み、FM信号に含まれる過変調によるノイズを低減することを可能とするノイズキャンセラ回路を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a noise canceller circuit that can reduce noise due to overmodulation contained in an FM signal.

本発明の1つの態様は、処理対象となるFM信号の復調前の信号の振幅と閾値とを比較して前記FM信号の欠落を検出する検出回路と、前記FM信号の復調後の信号に基づいて前記閾値を設定する閾値設定回路と、を備えることを特徴とするFM信号のノイズ検出回路である。   One aspect of the present invention is based on a detection circuit that detects the loss of the FM signal by comparing the amplitude of the FM signal to be processed before demodulation and a threshold value, and the signal after demodulation of the FM signal. And a threshold value setting circuit for setting the threshold value.

ここで、前記検出回路は、前記FM信号の復調前の信号の振幅が前記閾値の一つである第1の閾値より低くなった場合に検出信号の出力を開始し、前記FM信号の復調前の信号の振幅が前記第1の閾値よりも大きい前記閾値の一つである第2の閾値以上となった場合に前記検出信号の出力を停止させることが好適である。 Here, the detection circuit, the amplitude of the demodulated signal before the FM signal starts outputting the detection signal when it becomes lower than the first threshold value, which is one of the threshold, the demodulation of the FM signal It is preferable that the output of the detection signal is stopped when the amplitude of the previous signal becomes equal to or greater than a second threshold which is one of the thresholds larger than the first threshold.

また、前記閾値設定回路は、前記FM信号の復調後の信号における所定の周波数帯域以上の信号のみを出力するハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタから出力された信号に基づいて前記第1の閾値又は前記第2の閾値を設定する閾値設定部と、を備えることが好適である。   Further, the threshold setting circuit outputs a high-pass filter that outputs only a signal of a predetermined frequency band or higher in the demodulated signal of the FM signal, and the first threshold or the signal based on the signal output from the high-pass filter It is preferable to include a threshold value setting unit that sets the second threshold value.

例えば、前記閾値設定部は、前記ハイパスフィルタから出力された信号を所定の増幅率で増幅するアンプと、前記アンプから出力された信号に予め定められた前記第1の閾値及び前記第2の閾値の最小値を加算する加算器と、前記加算器から出力された信号と予め定められた前記第1の閾値及び前記第2の閾値の最大値とを比較し、前記加算器から出力された信号が前記最大値より小さい場合には前記加算器から出力された信号を選択し、前記加算器から出力された信号が前記最大値以上である場合には前記最大値を選択し、前記第1の閾値又は前記第2の閾値として出力することが好適である。
For example, the threshold setting unit includes an amplifier that amplifies the signal output from the high-pass filter at a predetermined amplification factor, and the first threshold and the second threshold that are predetermined for the signal output from the amplifier. An adder for adding the minimum value of the signal, a signal output from the adder by comparing the signal output from the adder with the predetermined maximum value of the first threshold and the second threshold When the signal output from the adder is smaller than the maximum value, the signal output from the adder is selected. When the signal output from the adder is equal to or greater than the maximum value, the maximum value is selected, and the first value is selected. It is preferable to output as the threshold value or the second threshold value.

また、前記FM信号の欠落が検出された場合、前記閾値設定回路による前記閾値の更新を停止させることが好適である。   Further, when the missing FM signal is detected, it is preferable to stop the updating of the threshold by the threshold setting circuit.

本発明によれば、FM信号に含まれるノイズを適切に低減することができる。   According to the present invention, it is possible to appropriately reduce the noise included in the FM signal.

本発明の実施の形態におけるノイズキャンセラ回路100は、図1の構成図に示すように、振幅低下検出部102、閾値設定部104、ノイズキャンセラ部106を含んで構成される。ノイズキャンセラ回路100は、FM変調された入力信号の過変調によるノイズを低減する機能を有する。   As shown in the configuration diagram of FIG. 1, the noise canceller circuit 100 according to the embodiment of the present invention includes an amplitude decrease detection unit 102, a threshold setting unit 104, and a noise canceller unit 106. The noise canceller circuit 100 has a function of reducing noise due to overmodulation of an FM-modulated input signal.

振幅低下検出部102は、ローパスフィルタ10、コンパレータ12、第1出力調整部14,第2出力調整部16、位相調整部18及びセレクタ20を含んで構成される。振幅低下検出部102は、復調前のFM信号の振幅値の信号S1を受けて、その信号S1からFM信号が信号の欠落を含むか否かを判定し、欠落を含めば振幅低下検出信号を出力する。復調前のFM信号の振幅値の信号S1は、例えば、振幅値をデジタル化した16ビットの信号とすることができる。   The amplitude reduction detection unit 102 includes a low-pass filter 10, a comparator 12, a first output adjustment unit 14, a second output adjustment unit 16, a phase adjustment unit 18, and a selector 20. The amplitude decrease detection unit 102 receives the signal S1 of the amplitude value of the FM signal before demodulation, determines whether or not the FM signal includes a signal loss from the signal S1, and if the loss is included, an amplitude decrease detection signal is determined. Output. The amplitude value signal S1 of the FM signal before demodulation can be, for example, a 16-bit signal obtained by digitizing the amplitude value.

閾値設定部104は、スイッチ22、ハイパスフィルタ24、絶対値出力部26、ローパスフィルタ28、第1閾値制御部30及び第2閾値制御部32を含んで構成される。閾値設定部104は、FM信号の復調後の信号S2を受けて、信号S2の高周波成分に基づいて振幅低下検出部102で変調信号の振幅低下の判定に用いられる閾値を設定して出力する。復調後の信号S2は、例えば、復調後の信号をデジタル化した16ビットの信号とすることができる。   The threshold setting unit 104 includes a switch 22, a high pass filter 24, an absolute value output unit 26, a low pass filter 28, a first threshold control unit 30, and a second threshold control unit 32. The threshold setting unit 104 receives the demodulated signal S2 of the FM signal, sets and outputs a threshold used by the amplitude reduction detection unit 102 to determine the amplitude reduction of the modulation signal based on the high frequency component of the signal S2. The demodulated signal S2 can be, for example, a 16-bit signal obtained by digitizing the demodulated signal.

ノイズキャンセラ部106は、第1位相調整部34、ローパスフィルタ36、第2位相調整部38、ホールド部40及びセレクタ42を含んで構成される。ノイズキャンセラ部106は、FM信号の復調後の信号S2を受けて、振幅低下検出部102からの振幅低下検出信号が入力されていない場合には信号S2をホールドすることなく出力する。一方、振幅低下検出部102からの振幅低下検出信号が入力されている間は信号S2をホールドして出力することによって、FM信号のノイズをホールド信号に置き換える。   The noise canceller unit 106 includes a first phase adjustment unit 34, a low-pass filter 36, a second phase adjustment unit 38, a hold unit 40, and a selector 42. The noise canceller unit 106 receives the signal S2 after demodulation of the FM signal, and outputs the signal S2 without holding it when the amplitude decrease detection signal from the amplitude decrease detection unit 102 is not input. On the other hand, while the amplitude reduction detection signal from the amplitude reduction detection unit 102 is input, the signal S2 is held and output, thereby replacing the noise of the FM signal with the hold signal.

振幅低下検出部102、閾値設定部104、ノイズキャンセラ部106は、それぞれ所定のサンプリング周波数でサンプリングされた復調前のFM信号の振幅値の信号S1及びFM信号の復調後の信号S2を受けて、信号S1及びS2が入力される度に下記の処理を繰り返し行う。信号S1及びS2のサンプリング周波数は、FM復調信号に要求されるサンプリング周波数よりも高く設定することが好適である。   The amplitude drop detection unit 102, the threshold setting unit 104, and the noise canceller unit 106 receive the signal S1 of the amplitude value of the FM signal before demodulation and the signal S2 after demodulation of the FM signal respectively sampled at a predetermined sampling frequency, Each time S1 and S2 are input, the following processing is repeated. The sampling frequencies of the signals S1 and S2 are preferably set higher than the sampling frequency required for the FM demodulated signal.

まず、閾値設定部104について説明する。閾値設定部104のスイッチ22には、FM信号を復調した信号S2が入力される。スイッチ22は、振幅低下検出部102から振幅低下検出信号が出力されていない間は接続状態となって信号S2をハイパスフィルタ24へ入力させ、振幅低下検出信号が出力されている間は遮断状態となって信号S2をハイパスフィルタ24へ入力させないように機能する。スイッチ22が遮断状態となっている間、閾値設定部104は処理動作を一時的に停止する。   First, the threshold setting unit 104 will be described. A signal S2 obtained by demodulating the FM signal is input to the switch 22 of the threshold setting unit 104. The switch 22 is in a connected state while the amplitude reduction detection signal is not output from the amplitude reduction detection unit 102 and inputs the signal S2 to the high-pass filter 24, and is in a cut-off state while the amplitude reduction detection signal is output. Thus, the signal S2 functions so as not to be input to the high-pass filter 24. While the switch 22 is in the cutoff state, the threshold setting unit 104 temporarily stops the processing operation.

ハイパスフィルタ24は、入力された信号S2について所定の遮断周波数以上の信号成分を抽出して出力する。ハイパスフィルタ24は、例えば、タップフィルタ等のデジタルフィルタで構成することができる。FM信号には、弱電界等の理由で変調信号にノイズが重畳されると、復調後のFM信号にもノイズが重畳する。その際、復調後のFM信号の高周波領域に三角雑音と呼ばれるノイズが重畳される。そこで、ノイズ成分が重畳する復調後の信号S2の高周波成分をハイパスフィルタ24で抽出する。   The high pass filter 24 extracts and outputs a signal component having a frequency equal to or higher than a predetermined cutoff frequency for the input signal S2. The high-pass filter 24 can be configured by a digital filter such as a tap filter, for example. If noise is superimposed on the modulation signal due to a weak electric field or the like, the noise is also superimposed on the FM signal after demodulation. At that time, noise called triangular noise is superimposed on the high frequency region of the demodulated FM signal. Therefore, the high-pass filter 24 extracts the high-frequency component of the demodulated signal S2 on which the noise component is superimposed.

絶対値出力部26は、ハイパスフィルタ24を透過した信号S2の高周波成分の絶対値を出力する。絶対値出力部26の出力信号はローパスフィルタ28に入力される。ローパスフィルタ28は、信号S2の高周波成分の時間平均値を出力する。ローパスフィルタ28の出力信号は第1閾値制御部30及び第2閾値制御部32へ入力される。   The absolute value output unit 26 outputs the absolute value of the high-frequency component of the signal S2 that has passed through the high-pass filter 24. The output signal of the absolute value output unit 26 is input to the low pass filter 28. The low-pass filter 28 outputs the time average value of the high frequency component of the signal S2. The output signal of the low-pass filter 28 is input to the first threshold control unit 30 and the second threshold control unit 32.

第1閾値制御部30及び第2閾値制御部32の基本構成は等しく、図2の回路構成図に示すように、アンプ48、加算器50、比較器44、セレクタ46を含んで構成される。第1閾値制御部30及び第2閾値制御部32は、復調されたFM信号S2の高周波成分から求められたFM信号のノイズの大きさに応じた第1閾値及び第2閾値を生成して出力する。   The basic configurations of the first threshold control unit 30 and the second threshold control unit 32 are the same, and include an amplifier 48, an adder 50, a comparator 44, and a selector 46, as shown in the circuit configuration diagram of FIG. The first threshold value control unit 30 and the second threshold value control unit 32 generate and output a first threshold value and a second threshold value corresponding to the magnitude of the noise of the FM signal obtained from the high frequency component of the demodulated FM signal S2. To do.

アンプ48は、ローパスフィルタ28から出力されたノイズ成分を所定のゲインで増幅して出力する。加算器50は、アンプ48で増幅された信号に予め設定された最小値を加算する。最小値は、第1閾値制御部30及び第2閾値制御部32においてそれぞれ生成される第1閾値及び第2閾値の最小値に設定する。比較器44は、加算器50からの出力信号を予め設定された最大値と比較し、加算器50からの出力が最大値より大きければ出力を“1”とし、最大値以下であれば出力を“0”とする。最大値は、第1閾値制御部30及び第2閾値制御部32においてそれぞれ生成される第1閾値及び第2閾値の最大値に設定する。セレクタ46は、比較器44の出力信号を受けて、その出力信号の値に応じて加算器50からの出力と最大値とのいずれか一方を排他的に選択して出力する。すなわち、比較器44の出力値が“0”であれば加算器50からの出力を選択し、出力値が“1”であれば最大値を選択して出力する。   The amplifier 48 amplifies the noise component output from the low pass filter 28 with a predetermined gain and outputs the amplified noise component. The adder 50 adds a preset minimum value to the signal amplified by the amplifier 48. The minimum value is set to the minimum value of the first threshold value and the second threshold value generated by the first threshold value control unit 30 and the second threshold value control unit 32, respectively. The comparator 44 compares the output signal from the adder 50 with a preset maximum value. If the output from the adder 50 is greater than the maximum value, the output is “1”, and if the output is less than the maximum value, the output is output. Set to “0”. The maximum value is set to the maximum value of the first threshold value and the second threshold value generated by the first threshold value control unit 30 and the second threshold value control unit 32, respectively. The selector 46 receives the output signal of the comparator 44, and exclusively selects and outputs either the output from the adder 50 or the maximum value according to the value of the output signal. That is, if the output value of the comparator 44 is “0”, the output from the adder 50 is selected, and if the output value is “1”, the maximum value is selected and output.

以上の処理によって、第1閾値制御部30では、FM信号のノイズ成分に所定のゲインを掛けて増幅し、その値を所定の最小値と最大値との間に収まるように調整して第1閾値として出力する。同様に、第2閾値制御部32では、FM信号のノイズ成分に所定のゲインを掛けて増幅し、その値を所定の最小値と最大値との間に収まるように調整して第2閾値として出力する。   Through the above processing, the first threshold control unit 30 amplifies the noise component of the FM signal by multiplying it by a predetermined gain, and adjusts the value so as to fall between the predetermined minimum value and the maximum value. Output as a threshold. Similarly, the second threshold controller 32 amplifies the noise component of the FM signal by multiplying it by a predetermined gain, and adjusts the value so as to fall between a predetermined minimum value and maximum value as the second threshold value. Output.

ここで、第1閾値制御部30におけるアンプ48のゲインを第2閾値制御部32においてアンプ48のゲインよりも大きい値とすることによって、図3に示すように、第1閾値が第2閾値よりも大きくなるように設定することができる。また、FM信号の高周波ノイズが小さいとき(図3(a))より、大きいとき(図3(b))の方が第1閾値と第2閾値の差が大きくなるようにすることができる。また、総ての範囲において第1閾値が第2閾値よりも大きい値となるように設定するには、加算器50で加算される最小値、比較器44で比較対象とされる最大値も第1閾値制御部30における値を第2閾値制御部32のおける値よりも大きく設定することが好適である。   Here, by setting the gain of the amplifier 48 in the first threshold control unit 30 to a value larger than the gain of the amplifier 48 in the second threshold control unit 32, as shown in FIG. 3, the first threshold is higher than the second threshold. Can also be set to be large. Further, the difference between the first threshold value and the second threshold value can be made larger when the high frequency noise of the FM signal is large (FIG. 3A) than when the high frequency noise is small (FIG. 3A). In order to set the first threshold value to be larger than the second threshold value in the entire range, the minimum value added by the adder 50 and the maximum value to be compared by the comparator 44 are also set to the first value. It is preferable to set the value in the first threshold control unit 30 to be larger than the value in the second threshold control unit 32.

このように、本実施の形態におけるノイズキャンセラ回路100は、復調されたFM信号S2の高周波成分に含まれるノイズの大きさに基づいて第1閾値及び第2閾値を設定する。   As described above, the noise canceller circuit 100 according to the present embodiment sets the first threshold value and the second threshold value based on the magnitude of noise included in the high-frequency component of the demodulated FM signal S2.

振幅低下検出部102は、閾値設定部104から第1閾値及び第2閾値を受けて、復調前のFM信号の振幅値の信号S1の振幅と第1閾値及び第2閾値とを比較してFM信号S1の減衰部分を検出する処理を行う。   The amplitude decrease detection unit 102 receives the first threshold value and the second threshold value from the threshold value setting unit 104, compares the amplitude of the signal S1 of the amplitude value of the FM signal before demodulation with the first threshold value and the second threshold value FM. A process for detecting the attenuation portion of the signal S1 is performed.

ローパスフィルタ10は、復調前のFM信号の振幅値の信号S1を受けて、所定の周波数以下の成分のみを透過させて出力する。ローパスフィルタ10を用いることによって、振幅低下検出部102において高い周波数成分の信号を取り除き、信号S1の低周波成分の振幅を抽出して出力する。   The low-pass filter 10 receives the signal S1 having the amplitude value of the FM signal before demodulation, and transmits and transmits only a component having a predetermined frequency or less. By using the low-pass filter 10, the amplitude reduction detection unit 102 removes the signal of the high frequency component, and extracts and outputs the amplitude of the low frequency component of the signal S1.

コンパレータ12は、ローパスフィルタ10からの出力信号S1とセレクタ20で選択された閾値とを比較し、信号S1がセレクタ20から出力される閾値より低くなった場合に“1”を出力し、信号S1がセレクタ20から出力される閾値以上となった場合に“0”を出力する。   The comparator 12 compares the output signal S1 from the low-pass filter 10 with the threshold selected by the selector 20, and outputs “1” when the signal S1 becomes lower than the threshold output from the selector 20, and the signal S1 Is equal to or greater than the threshold output from the selector 20, "0" is output.

コンパレータ12の出力信号は第1出力調整部14へ入力される。第1出力調整部14は、ローパスフィルタとしての機能を有する。例えば、第1出力調整部14は、コンパレータ12の出力を複数のサンプリング数に亘って蓄積し、コンパレータ12の出力が所定数以上連続して一定であった場合にコンパレータ12の出力値を出力する。   The output signal of the comparator 12 is input to the first output adjustment unit 14. The first output adjustment unit 14 has a function as a low-pass filter. For example, the first output adjustment unit 14 accumulates the output of the comparator 12 over a plurality of sampling numbers, and outputs the output value of the comparator 12 when the output of the comparator 12 is constant for a predetermined number or more. .

より具体的な例としては、第1出力調整部14は、コンパレータ12の出力値を8サンプル蓄積し、コンパレータ12の出力値が8サンプル連続して“1”となった場合に出力を“1”とし、コンパレータ12の出力値が8サンプル連続して“0”となった場合に出力を“0”とする。すなわち、第1出力調整部14の出力が一旦“1”となると、コンパレータ12の出力値が8回連続して“0”となる状態となるまで第1出力調整部14の出力は“1”を維持する。同様に、第1出力調整部14の出力が一旦“0”となると、コンパレータ12の出力値が8回連続して“1”となる状態となるまで第1出力調整部14の出力は“0”を維持する。   As a more specific example, the first output adjustment unit 14 accumulates 8 samples of the output value of the comparator 12 and outputs “1” when the output value of the comparator 12 becomes “1” continuously for 8 samples. When the output value of the comparator 12 becomes “0” for 8 consecutive samples, the output is set to “0”. That is, once the output of the first output adjustment unit 14 becomes “1”, the output of the first output adjustment unit 14 becomes “1” until the output value of the comparator 12 becomes “0” continuously eight times. To maintain. Similarly, once the output of the first output adjustment unit 14 becomes “0”, the output of the first output adjustment unit 14 becomes “0” until the output value of the comparator 12 becomes “1” for eight consecutive times. ”Is maintained.

セレクタ20は、第1出力調整部14の出力値が“1”であれば閾値設定部104の第1閾値制御部30からの第1閾値を選択して出力し、第1出力調整部14の出力値が“0”であれば閾値設定部104の第2閾値制御部32からの第2閾値を選択して出力する。   The selector 20 selects and outputs the first threshold value from the first threshold value control unit 30 of the threshold value setting unit 104 if the output value of the first output adjustment unit 14 is “1”. If the output value is “0”, the second threshold value from the second threshold value control unit 32 of the threshold value setting unit 104 is selected and output.

初期状態では第1出力調整部14の出力は“0”であるので、セレクタ20では第2閾値が選択されて閾値として出力される。このとき、コンパレータ12において信号S1の振幅が第2閾値よりも小さくなった場合にコンパレータ12の出力は“0”から“1”に変更される。この状態が連続して続くと第1出力調整部14の出力も“1”となり、これに伴って、セレクタ20では第1閾値が選択されて閾値として出力される。第1閾値は第2閾値よりも大きくなるように設定されているので、次に信号S1が第1閾値以上となるまでコンパレータ12の出力は“1”のままに維持される。信号S1が第1閾値以上となるとコンパレータ12の出力は“1”から“0”に変更される。この状態が連続して続くと第1出力調整部14の出力も“0”となり、これに伴って、セレクタ20では再び第2閾値が選択されて閾値として出力される。   Since the output of the first output adjustment unit 14 is “0” in the initial state, the selector 20 selects the second threshold value and outputs it as the threshold value. At this time, when the amplitude of the signal S1 becomes smaller than the second threshold value in the comparator 12, the output of the comparator 12 is changed from “0” to “1”. When this state continues, the output of the first output adjustment unit 14 also becomes “1”, and accordingly, the selector 20 selects the first threshold value and outputs it as the threshold value. Since the first threshold value is set to be larger than the second threshold value, the output of the comparator 12 is maintained at “1” until the signal S1 becomes equal to or higher than the first threshold value next time. When the signal S1 exceeds the first threshold, the output of the comparator 12 is changed from “1” to “0”. When this state continues continuously, the output of the first output adjustment unit 14 also becomes “0”. Accordingly, the selector 20 selects the second threshold value again and outputs it as the threshold value.

すなわち、信号S1がセレクタ20からの第2閾値より小さくなった状態が続いた場合には、第1出力調整部14の出力が“1”となって過変調によって信号S1が低下したことが示され、信号S1がセレクタ20からの第1閾値以上となった状態が続いた場合には、第1出力調整部14の出力が“0”となって過変調による信号S1の振幅の低下が解消されたことが示される。   That is, when the state in which the signal S1 becomes smaller than the second threshold value from the selector 20 continues, the output of the first output adjustment unit 14 becomes “1”, indicating that the signal S1 has decreased due to overmodulation. When the state in which the signal S1 is equal to or higher than the first threshold value from the selector 20 continues, the output of the first output adjustment unit 14 becomes “0”, and the decrease in the amplitude of the signal S1 due to overmodulation is eliminated. It has been shown.

このとき、比較のための閾値を過変調による信号S1の低下が無い状態から信号S1の低下が有る状態への遷移を判断するときには第2閾値とし、信号S1の低下が有る状態から信号S1の低下が無い状態への遷移を判断するときには第1閾値とすることによって、振幅低下の検出にヒステリシス特性を持たせることができ、ノイズの影響等によって信号S1が閾値付近で細かく振動している状態であってもコンパレータ12からの出力が“0”と“1”との間で細かく振動することを防ぐことができる。これにより、過変調による信号S1の低下の検出を安定に行うことができる。   At this time, the threshold value for comparison is set as the second threshold value when determining the transition from the state where the signal S1 is not lowered due to overmodulation to the state where the signal S1 is lowered, and the signal S1 is changed from the state where the signal S1 is lowered. When determining the transition to a state where there is no decrease, the first threshold value is used to provide a hysteresis characteristic for detection of the amplitude decrease, and the signal S1 vibrates in the vicinity of the threshold value due to the influence of noise or the like. Even so, it is possible to prevent the output from the comparator 12 from oscillating finely between “0” and “1”. Thereby, it is possible to stably detect the decrease in the signal S1 due to overmodulation.

また、上記のように、第1閾値及び第2閾値は、FM信号を復調した後の信号S2のノイズの大きさに基づいて変更される。信号S2のノイズの値が大きい場合には第1閾値及び第2閾値も共に大きくなり、ノイズによる信号S1の低下の誤検出を回避できる。信号S2のノイズの値が小さい場合には第1閾値及び第2閾値も共に小さくなり、高い精度で信号S1の低下を検出できる。   Further, as described above, the first threshold value and the second threshold value are changed based on the noise level of the signal S2 after demodulating the FM signal. When the noise value of the signal S2 is large, both the first threshold value and the second threshold value are increased, and erroneous detection of the decrease in the signal S1 due to noise can be avoided. When the noise value of the signal S2 is small, the first threshold value and the second threshold value are both small, and the decrease in the signal S1 can be detected with high accuracy.

第2出力調整部16は、フィルタとしての機能を有する。第2出力調整部16は、第1出力調整部14からの出力信号を受けて、第1出力調整部14の出力を複数のサンプリング数に亘って蓄積し、そのサンプリング数分の値の論理和を出力する。すなわち、そのサンプリング数に亘って、第1出力調整部14の出力が少なくとも1回は“1”である場合に第2出力調整部16は“1”を出力し、第1出力調整部14の出力が総て“0”である場合に第2出力調整部16は“0”を出力する。第2出力調整部16の出力信号は振幅低下検出信号として、位相調整部18及び閾値設定部104のスイッチ22へ入力される。   The second output adjustment unit 16 has a function as a filter. The second output adjustment unit 16 receives the output signal from the first output adjustment unit 14, accumulates the output of the first output adjustment unit 14 over a plurality of sampling numbers, and performs a logical sum of the values corresponding to the number of samplings. Is output. That is, over the sampling number, when the output of the first output adjustment unit 14 is “1” at least once, the second output adjustment unit 16 outputs “1”, and the first output adjustment unit 14 When all the outputs are “0”, the second output adjustment unit 16 outputs “0”. The output signal of the second output adjustment unit 16 is input to the switch 22 of the phase adjustment unit 18 and the threshold setting unit 104 as an amplitude decrease detection signal.

より具体的な例としては、第2出力調整部16は、第1出力調整部14の出力値を8サンプル蓄積し、第1出力調整部14の出力値が8サンプル内で少なくとも1回は“1”となった場合に出力を“1”とし、第1出力調整部14の出力値が8サンプル連続して“0”となった場合に出力を“0”とする。   As a more specific example, the second output adjustment unit 16 accumulates 8 samples of the output value of the first output adjustment unit 14, and the output value of the first output adjustment unit 14 is at least once within 8 samples. The output is set to “1” when it becomes “1”, and the output is set to “0” when the output value of the first output adjustment unit 14 becomes “0” for 8 consecutive samples.

位相調整部18は、第2出力調整部16からの振幅低下検出信号を遅延させて位相を調整する。位相調整部18は、第2出力調整部16からの振幅低下検出信号を所定数だけ蓄積するシフトレジスタを含んで構成することができ、シフトレジスタに蓄積されている信号のいずれかを選択して出力する。蓄積された信号のうちいずれを選択するかによって第2出力調整部16から出力される振幅低下検出信号の位相を調整することができる。   The phase adjustment unit 18 adjusts the phase by delaying the amplitude decrease detection signal from the second output adjustment unit 16. The phase adjustment unit 18 can be configured to include a shift register that accumulates a predetermined number of amplitude decrease detection signals from the second output adjustment unit 16, and selects any one of the signals accumulated in the shift register. Output. The phase of the amplitude decrease detection signal output from the second output adjustment unit 16 can be adjusted depending on which of the accumulated signals is selected.

なお、上記のように、閾値設定部104のスイッチ22を第2出力調整部16の出力信号によって制御することによって、振幅低下検出部102から振幅低下検出信号が出力されていない間は接続状態となってFM信号S2をハイパスフィルタ24へ入力させ、振幅低下検出信号が出力されている間は遮断状態となる。これによって、信号S1の振幅低下が検出されている間は閾値設定部104における第1閾値及び第2閾値の更新が中止され、その間は信号S1の振幅低下検出前の第1閾値及び第2閾値が維持される。すなわち、信号S1の振幅低下の影響を受けた信号S2に基づいて第1閾値及び第2閾値が設定されることがなくなり、信号S1の低下検出への信号S1低下による信号S2に重畳したノイズの悪影響を避けることができる。   Note that, as described above, the switch 22 of the threshold setting unit 104 is controlled by the output signal of the second output adjustment unit 16, so that the connection state is maintained while the amplitude decrease detection signal is not output from the amplitude decrease detection unit 102. Thus, the FM signal S2 is input to the high-pass filter 24, and the cutoff state is maintained while the amplitude reduction detection signal is output. Thus, the update of the first threshold value and the second threshold value in the threshold setting unit 104 is stopped while the amplitude decrease of the signal S1 is detected, and during this period, the first threshold value and the second threshold value before the amplitude decrease detection of the signal S1 is stopped. Is maintained. That is, the first threshold value and the second threshold value are not set based on the signal S2 affected by the amplitude reduction of the signal S1, and noise superimposed on the signal S2 due to the signal S1 reduction to the signal S1 reduction detection is prevented. Adverse effects can be avoided.

次にノイズキャンセラ部106について説明する。ノイズキャンセラ部106は、FM信号の復調後の信号S2及び振幅低下検出部102からの振幅低下検出信号を受けて、振幅低下検出信号に応じて出力する信号を調整する処理を行う。   Next, the noise canceller unit 106 will be described. The noise canceller unit 106 receives the signal S2 after the demodulation of the FM signal and the amplitude reduction detection signal from the amplitude reduction detection unit 102, and performs a process of adjusting a signal to be output according to the amplitude reduction detection signal.

第1位相調整部34は、信号S2を遅延させて位相を調整する。第1位相調整部34は、信号S2を所定のサンプリング数だけ蓄積して、蓄積した順に出力するFIFO型のシフトレジスタを含んで構成することができる。第1位相調整部34により信号S2の位相が調整される。   The first phase adjuster 34 adjusts the phase by delaying the signal S2. The first phase adjustment unit 34 can be configured to include a FIFO shift register that accumulates the signal S2 by a predetermined number of samplings and outputs the signal S2 in the order of accumulation. The first phase adjusting unit 34 adjusts the phase of the signal S2.

ローパスフィルタ36は、第1位相調整部34からの出力信号の所定の周波数以下の成分のみを透過させるフィルタである。ローパスフィルタ36は、例えば、直線位相特性を有するタップフィルタを含んで構成することができる。   The low-pass filter 36 is a filter that transmits only components having a frequency equal to or lower than a predetermined frequency of the output signal from the first phase adjustment unit 34. For example, the low-pass filter 36 may include a tap filter having a linear phase characteristic.

第2位相調整部38は、第1位相調整部34の出力信号の位相を調整する。第2位相調整部38は、ローパスフィルタ36を通過してセレクタ42に入力される信号と、ローパスフィルタ36を通過せずセレクタ42に入力される信号の位相を一致させるために設けられ、ローパスフィルタ36において発生する遅延時間分だけ入力信号を遅延させる。第2位相調整部38は、例えば、シフトレジスタを含んで構成することができる。   The second phase adjustment unit 38 adjusts the phase of the output signal of the first phase adjustment unit 34. The second phase adjustment unit 38 is provided to match the phase of the signal that passes through the low-pass filter 36 and is input to the selector 42 and the signal that does not pass through the low-pass filter 36 and is input to the selector 42. The input signal is delayed by the delay time generated at 36. The second phase adjustment unit 38 can be configured to include, for example, a shift register.

ホールド部40は、位相調整部18から出力される振幅低下検出信号を受けて、振幅低下検出信号が“0”から“1”へと変更されたタイミングでローパスフィルタ36からの出力信号を保持して出力する。すなわち、ホールド部40は、振幅低下検出部102において信号S1が低下している期間が開始するタイミングでローパスフィルタ36を通過した復調後の信号S2をラッチし、信号S1の低下が解消されるまでその値をホールドして出力し続ける。ホールド部40は、例えば、フリップ・フロップ回路を含んで構成することができる。   The hold unit 40 receives the amplitude reduction detection signal output from the phase adjustment unit 18 and holds the output signal from the low-pass filter 36 at a timing when the amplitude reduction detection signal is changed from “0” to “1”. Output. That is, the hold unit 40 latches the demodulated signal S2 that has passed through the low-pass filter 36 at a timing when the period in which the signal S1 is decreasing starts in the amplitude decrease detection unit 102, and the decrease in the signal S1 is eliminated. Hold that value and continue to output. The hold unit 40 can be configured to include, for example, a flip-flop circuit.

セレクタ42は、ホールド部40からの出力信号及び第2位相調整部38からの出力信号を受けて、位相調整部18から出力される振幅低下検出信号が“1”であればホールド部40からの出力信号を選択して出力し、位相調整部18から出力される振幅低下検出信号が“0”であれば第2位相調整部38からの出力信号を選択して出力する。   The selector 42 receives the output signal from the hold unit 40 and the output signal from the second phase adjustment unit 38, and if the amplitude decrease detection signal output from the phase adjustment unit 18 is “1”, the selector 42 receives the output signal from the hold unit 40. The output signal is selected and output. If the amplitude decrease detection signal output from the phase adjustment unit 18 is “0”, the output signal from the second phase adjustment unit 38 is selected and output.

以上のように、ノイズキャンセラ部106は、信号S1が低下が検出されておらず振幅低下検出信号が出力されていないときには復調されたFM信号の位相調整だけを行って出力し、FM信号の振幅低下が検出されて振幅低下検出信号が出力されているときには、振幅低下期間の開始時の復調されたFM信号をホールドして振幅低下期間はその信号を出力し続ける。これによって、図4に示すように、振幅低下期間中はノイズキャンセラ部106からの出力はホールド部40においてホールドされている値に維持され、信号におけるノイズを補償した出力を得ることができる。   As described above, the noise canceller unit 106 outputs only the phase adjustment of the demodulated FM signal when the signal S1 is not detected to be lowered and the amplitude reduction detection signal is not output, and the amplitude of the FM signal is reduced. Is detected and the amplitude decrease detection signal is output, the demodulated FM signal at the start of the amplitude decrease period is held, and the signal is continuously output during the amplitude decrease period. As a result, as shown in FIG. 4, during the amplitude reduction period, the output from the noise canceller unit 106 is maintained at the value held in the hold unit 40, and an output compensated for noise in the signal can be obtained.

本発明の実施の形態におけるノイズキャンセラ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the noise canceller circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における第1閾値制御部及び第2閾値制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st threshold value control part and 2nd threshold value control part in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における第1閾値及び第2閾値の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the 1st threshold value and 2nd threshold value in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるFM信号に対するノイズ補償処理の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the noise compensation process with respect to FM signal in embodiment of this invention. FM信号に重畳されるノイズの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the noise superimposed on FM signal.

符号の説明Explanation of symbols

10 ローパスフィルタ、12 コンパレータ、14 第1出力調整部、16 第2出力調整部、18 位相調整部、20 セレクタ、22 スイッチ、24 ハイパスフィルタ、26 絶対値出力部、28 ローパスフィルタ、30 第1閾値制御部、32 第2閾値制御部、34 第1位相調整部、36 ローパスフィルタ、38 第2位相調整部、40 ホールド部(ホールド回路)、42 セレクタ(セレクタ回路)、50 加算器、44 比較器、46 セレクタ、48 アンプ、100 ノイズキャンセラ回路、102 振幅低下検出部、104 閾値設定部、106 ノイズキャンセラ部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Low pass filter, 12 Comparator, 14 1st output adjustment part, 16 2nd output adjustment part, 18 Phase adjustment part, 20 Selector, 22 Switch, 24 High pass filter, 26 Absolute value output part, 28 Low pass filter, 30 1st threshold value Control unit, 32 second threshold control unit, 34 first phase adjustment unit, 36 low-pass filter, 38 second phase adjustment unit, 40 hold unit (hold circuit), 42 selector (selector circuit), 50 adder, 44 comparator , 46 selector, 48 amplifier, 100 noise canceller circuit, 102 amplitude drop detection unit, 104 threshold setting unit, 106 noise canceller unit.

Claims (5)

処理対象となるFM信号の復調前の信号の振幅と閾値とを比較して前記FM信号の欠落を検出する検出回路と、
前記FM信号の復調後の信号に基づいて前記閾値を設定する閾値設定回路と、
を備えることを特徴とするFM信号のノイズ検出回路。
A detection circuit that detects the loss of the FM signal by comparing the amplitude of the signal before demodulation of the FM signal to be processed with a threshold value;
A threshold setting circuit for setting the threshold based on the demodulated signal of the FM signal;
An FM signal noise detection circuit comprising:
請求項1に記載のノイズ検出回路であって、
前記検出回路は、
前記FM信号の復調前の信号の振幅が前記閾値の一つである第1の閾値より低くなった場合に検出信号の出力を開始し、
前記FM信号の復調前の信号の振幅が前記第1の閾値よりも大きい前記閾値の一つである第2の閾値以上となった場合に前記検出信号の出力を停止させることを特徴とするノイズ検出回路。
The noise detection circuit according to claim 1,
The detection circuit includes:
The amplitude of the demodulated signal before the FM signal starts outputting the detection signal when it becomes lower than the first threshold value, which is one of the threshold,
Noise that stops the output of the detection signal when the amplitude of the signal before demodulation of the FM signal becomes equal to or greater than a second threshold that is one of the thresholds larger than the first threshold. Detection circuit.
請求項2に記載のノイズ検出回路であって、
前記閾値設定回路は、
前記FM信号の復調後の信号における所定の周波数帯域以上の信号のみを出力するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタから出力された信号に基づいて前記第1の閾値又は前記第2の閾値を設定する閾値設定部と、
を備えることを特徴とするノイズ検出回路。
The noise detection circuit according to claim 2,
The threshold setting circuit includes:
A high-pass filter that outputs only signals of a predetermined frequency band or higher in the demodulated signal of the FM signal;
A threshold setting unit that sets the first threshold or the second threshold based on a signal output from the high-pass filter;
A noise detection circuit comprising:
請求項3に記載のノイズ検出回路であって、
前記閾値設定部は、
前記ハイパスフィルタから出力された信号を所定の増幅率で増幅するアンプと、
前記アンプから出力された信号に予め定められた前記第1の閾値及び前記第2の閾値の最小値を加算する加算器と、
前記加算器から出力された信号と予め定められた前記第1の閾値及び前記第2の閾値の最大値とを比較し、前記加算器から出力された信号が前記最大値より小さい場合には前記加算器から出力された信号を選択し、前記加算器から出力された信号が前記最大値以上である場合には前記最大値を選択し、前記第1の閾値又は前記第2の閾値として出力することを特徴とするノイズ検出回路。
The noise detection circuit according to claim 3,
The threshold setting unit includes:
An amplifier that amplifies the signal output from the high-pass filter at a predetermined amplification rate;
An adder for adding a predetermined minimum value of the first threshold value and the second threshold value to a signal output from the amplifier;
The signal output from the adder is compared with predetermined maximum values of the first threshold value and the second threshold value, and when the signal output from the adder is smaller than the maximum value, The signal output from the adder is selected, and if the signal output from the adder is equal to or greater than the maximum value, the maximum value is selected and output as the first threshold value or the second threshold value. A noise detection circuit characterized by that.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のノイズ検出回路であって、
前記FM信号の欠落が検出された場合、前記閾値設定回路による前記閾値の更新を停止させることを特徴とするノイズ検出回路。
The noise detection circuit according to any one of claims 1 to 4,
A noise detection circuit, wherein when the missing FM signal is detected, the threshold value setting circuit stops updating the threshold value.
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